Generalitat de Catalunya Departament de Medi … · intensidad lumínica, etc.), en términos analógicos mA, V, etc.), y como ... • Sustancia interferente: toda sustancia que,

Generalitat de CatalunyaDepartament de Medi AmbientDirecció Generalde Qualitat Ambiental

INSTRUCCIÓN TÉCNICA PARA EL CALIBRADO DE LOS SISTEMAS DEMEDIDA EN CONTINUO DE EMISIONES

ÍNDICE

PRIMERA PARTE

1. OBJETO

2. ÁMBITO DE APLICACIÓN

3. DEFINICIONES

4. CONSIDERACIONES QUE SE DEBEN VALORAR ANTES DE ADQUIRIR UNANALIZADOR

4.1 CARACTERÍSTICAS PROPIAS DE LOS EQUIPOS4.1.1 Homologación4.1.2 Rango de medida4.1.3 Límite de detección4.1.4 Sonda4.1.5 Características del sistema de adquisición de datos4.1.6 Tratamiento de datos

4.2 DOCUMENTACIÓN DE QUE DEBEN DISPONER LOS ANALIZADORES

4.3 GASES DE REFERENCIA

5 SELECCIÓN Y PREPARACIÓN DE LOS PUNTOS DE LA TOMA DE MUESTRA

5.1 DISTANCIAS MÍNIMAS Y ÓPTIMAS RESPECTO A PERTURBACIONES DE LACORRIENTE DE GASES.

5.2 UBICACIÓN RELATIVA DE LOS SISTEMAS DE MEDIDA AUTOMÁTICA YMANUAL.5.2.1 Ubicación de orificios5.2.2 Cantidad y dimensiones de los orificios

5.3 ACCESIBILIDAD, SEGURIDAD Y SERVICIOS

6 COMPROBACIÓN DE LA REPRESENTATIVIDAD DEL PUNTO DE TOMA DEMUESTRA. PRUEBA DE ESTRATIFICACIÓN


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PARTE SEGUNDA

7. TEST DE FUNCIONALIDAD

7.1 ANALIZADORES DE GASES7.1.1 Supervisión inicial de las instalaciones de medida7.1.2 Supervisión general del sistema7.1.3 Pruebas específicas a realizar sobre el analizador

7.1.3.1 Control de la deriva del cero y del valor de autocalibrado7.1.3.2 Evaluación de los efectos de compuestos interferentes7.1.3.3 Test de linealidad

7.1.4 Pruebas específicas a realizar sobre todo el sistema7.1.4.1 Prueba de estanqueidad7.1.4.2 Tiempo de respuesta

7.1.5 Tabla resumen de las comprobaciones a realizar

7.2 ANALIZADORES DE PARTÍCULAS7.2.1 Supervisión inicial de las instalaciones de medida7.2.2 Supervisión general de los elementos del sistema7.2.3 Pruebas específicas a realizar sobre el analizador

7.2.3.1 Control de la deriva del cero7.2.3.2 Control de la deriva del valor de autocalibrado7.2.3.3 Test de linealidad

7.2.4 Pruebas específicas a realizar sobre todo el sistema7.2.4.1 Tiempo de respuesta7.2.4.2 Prueba de estanqueidad

PARTE TERCERA

8 DETERMINACIÓN DE LA FUNCIÓN ANALÍTICA

8.1 CASO ESPECIAL: LAS MEDIDAS OBTENIDAS SE MANTIENEN DENTRO DEUN MARGEN ESTRECHO (PUNTO DE ACUMULACIÓN)

8.2 TABLA RESUMEN DE LOS CRITERIOS DE ACEPTACIÓN

PARTE CUARTA

9 ANÁLISIS ESTADÍSTICO

9.1 REGRESIÓN LINEAL

9.2 REGRESIÓN CUADRÁTICA

9.3 COMPROBACIÓN DE LA FORMULACIÓN CUADRÁTICA PARA SUEVALUACIÓN

9.4 CÁLCULO DE LA EXACTITUD RELATIVA (ER)

10 CONTENIDO MÍNIMO DE LOS INFORMES DE LAS INSPECCIONES DEFUNCIONALIDAD Y DE DETERMINACIÓN DE LA FUNCIÓN ANALÍTICA

ANEXO I MÉTODOS DE REFERENCIA


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PRIMERA PARTE

1. OBJETO

Establecer las características mínimas que deben cumplir los analizadores en continuo.

Definir cómo se debe efectuar la calibración de los analizadores en continuo paraasegurar que las medidas efectuadas son representativas de los gases emitidos objetode la medida.

También se indican los requerimientos que deben cumplir las instalaciones quedispongan de estos aparatos respecto a plataformas para la toma de muestras, orificiosde muestreo para los métodos de referencia, servicios y todos los complementos que enconjunto faciliten las operaciones de comprobación descritas en esta instrucción.

2. ÁMBITO DE APLICACIÓN

Esta instrucción se aplica a equipos automáticos de medida, extractivos y no extractivos,de contaminantes atmosféricos, de gases de referencia como oxígeno o el dióxido decarbono) y a aquellos elementos que aporten información adicional sobre otrasmagnitudes de los gases emitidos como la temperatura, la humedad o la velocidad desalida de los gases.

3. DEFINICIONES

Para aquellos términos no recogidos en esta instrucción y que sean necesarios para suaplicación, se utilizarán como referencia las definiciones del Vocabulario internacionalde términos fundamentales y generales de metrología, publicado por el Centro Españolde Metrología.

• Analizador, medidor: instrumento que responde específica ycuantitativamente a una característica de los gases que circulan por unconducto.

• Calibración: conjunto de operaciones que establecen, en condicionesespecificadas, la relación entre los valores de una magnitud indicados por elsistema completo de medida y los valores correspondientes de esta magnituddeterminados mediante patrones.

• Deriva del cero, de calibración, de escala: diferencia existente entre laslecturas de un mismo valor de referencia, durante un período determinado defuncionamiento ininterrumpido.

• Exactitud: aptitud de un instrumento de medida para dar respuestascercanas a un valor cierto.


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• Fondo de escala: límite superior de escala de un analizador. Valor máximode un parámetro de emisión que puede medir un analizador.

• Función analítica: describe la relación, mediante análisis de regresión, entrelas lecturas del instrumento y el contenido de lo medido en la matriz del gasemitido, determinado según un método de referencia.

• Función característica del instrumento: describe la dependencia de larespuesta del instrumento a la presencia de aquel componente para lamedida del cual ha sido específicamente diseñado. Para establecerla yverificarla, se utilizan materiales de referencia.

• Gas indicador del grado de dilución: componente de la emisión utilizadocomo indicador del grado de dilución de los gases emitidos. Normalmente, seutiliza el O2 o el CO2.

• Gas cero: sustancia, o mezcla de sustancias, caracterizada por contener undeterminado componente que no puede ser detectado por el método demedida aplicado, considerando un nivel de concentración mínima, segúnestablece el apartado 3.

• Lectura del instrumento: respuesta de un sistema de medida respecto alvalor de un parámetro de emisión. Esta respuesta puede leerse en términosde la magnitud característica del instrumento (unidades de absorción, deintensidad lumínica, etc.), en términos analógicos (mA, V, etc.), y comoconcentraciones o concentraciones corregidas (por ejemplo, base seca, % O2

de referencia, etc.).

• Material de referencia certificado: material de referencia, acompañado deun certificado, en el cual uno o más valores de sus propiedades estáncertificados por un procedimiento que establece su trazabilidad con unarealización exacta de la unidad en la que se expresan los valores de lapropiedad y por la cual cada valor certificado se acompaña de unaincertidumbre con una indicación de un nivel de confianza.

• Método de referencia: método de medida establecido para determinar unparámetro de emisión. El valor obtenido se considera la medida objetiva delparámetro a determinar.

• Muestreo en un punto único: es el que se realiza extrayendo muestra de unúnico punto del interior del conducto en el que se producen unas emisionesque son representativas de la media de los valores que pueden encontrarseen toda la sección de medida. Se aplica tanto para los métodos de referenciacomo para los sistemas de medida en continuo.

• Muestreo punto a punto: es el que se realiza extrayendo muestra punto apunto para tener en cuenta las heterogeneidades espaciales y temporales delos gases emitidos en un conducto y obtener la máxima representatividad deuna muestra.


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• Parámetro de emisión: propiedad cuantificable correspondiente a lacorriente de gases confinada en un conducto antes de su emisión a laatmósfera (temperatura, velocidad, humedad, etc.).

• Periodo de funcionamiento ininterrumpido: intervalo de tiempo en que elfuncionamiento de un sistema de medida en continuo no queda interrumpidoper trabajos de mantenimiento o autorregulación.

• Rango: amplitud de las medidas que nominalmente puede efectuar unaparato. La diferencia entre el valor mínimo i el máximo que puede detectarse denomina rango dinámico.

• Sección de medida: plano imaginario del interior de un conducto,perpendicular a su eje, en el que se efectúan las tomas de muestras.

• Sistema de medida en continuo (SMEC): equipo necesario para medir encontinuo todos los parámetros físicos y químicos de una emisión, y combinarestos parámetros con la medida para expresar de forma conveniente el valorde emisión de un contaminante. Generalmente incluye: analizador,complementos para la toma de muestras, dispositivos para la medida de losparámetros de referencia, procesador de datos, unidad de registro, etc.

• Sistema extractivo de medida: sistema de medida que dispone de unasonda de extracción de la muestra, elementos para su acondicionamiento ysu conducto al analizador, donde se efectúa la determinación.

• Sistema no extractivo de medida: sistema de medida donde ladeterminación se efectúa sobre la corriente de gases dentro del conducto y noimplica la extracción de la muestra.

• Sonda multipunto: sonda de extracción de muestra diseñada para aspirar lamuestra en diferentes puntos del interior de un conducto.

• Sustancia interferente : toda sustancia que, además de ser objeto demedida, provoca con su presencia variaciones de respuesta al instrumento.

• Tiempo de respuesta: intervalo de tiempo comprendido entre el momento enque una señal de entrada sufre un cambio brusco especificado y el momentoen que la señal de salida llega y se mantiene dentro de los límitesespecificados alrededor de su valor final en régimen estable. A efectos deeste proyecto de orden, este valor será el 90% del valor final de laconcentración.

• Valor de referencia: valor conocido y certificado utilizado para calibración deun analizador.

• Cero hipotético: valor numérico introducido convenientemente en loscálculos de la función analítica y que atribuye el valor cero a la lectura de unanalizador, en ausencia del componente objeto de medida.


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4. CONSIDERACIONES QUE SE DEBEN VALORAR ANTES DE ADQUIRIR UNANALIZADOR

4.1 CARACTERÍSTICAS PROPIAS DE LOS EQUIPOS

4.1.1 Homologación

Preferentemente, los analizadores de medida en continuo deberán disponer de uncertificado oficial de homologación emitido per alguno de los organismos oficialmentereconocidos a tal efecto en los estados miembros de la Unión Europea, en los paísesfirmantes del Acuerdo sobre el Espacio Económico Europeo y, cuando haya reciprocidad,en países terceros. En cualquier caso, esta homologación siempre hará referencia al tipode instalación donde esté instalado el analizador.

4.1.2 Rango de medida

El analizador deberá cubrir un rango de medida del orden de dos veces el límite deemisión. En el caso de que sean aplicables varios límites de emisión para un mismocontaminante, el rango de medida será del orden del doble del valor límite más tolerante.

Si este criterio no permite asegurar una precisión adecuada del aparato para los valoreshabituales de emisión de la instalación, según los criterios de esta norma, se deberádisponer de más de una escala de medida.

Excepcionalmente, y previa aceptación de la modificación por parte del organismocompetente, este rango podrá variarse en caso de una instalación donde la emisión realse encuentre sistemáticamente per debajo del valor del 10% del rango de medida.

4.1.3 Límite de detección

El analizador deberá tener como mínimo un límite de detección del 10% del límite deemisión aplicable a la instalación.

4.1.4 Sonda

La sonda dispondrá de un sistema que permita conducir los gases cero o de referencia alcabezal de la sonda.

En sistemas extractivos, las líneas de gas deberán garantizar que la muestra que llega alanalizador es representativa del gas presente en la chimenea, tanto en lo que se refiere aposibles interferencias con el material con el que están hechas las líneas como a posiblesreacciones del gas en su interior.

4.1.5 Características del sistema de adquisición de datos

Los registros se deben mantener un mínimo de 5 años. No se aceptarán sistemas deregistro únicamente gráficos.

El sistema de registro de datos debe incluir, siempre que sea posible, los valores de ceroy de referencia de escala antes de su autocorrección automática. Si el sistema no puederegistrarlos automáticamente, se deberá llevar un registro, como mínimo con unaperiodicidad quincenal, con estos datos. Este registro se llevará igualmente para anotar


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las operaciones de limpieza, mantenimiento preventivo o correctivo, etc., realizadas en elanalizador.

El sistema de adquisición de datos debe permitir:

• Acceder a las unidades de ingeniería en cualquier momento.

• Acceder al factor de correlación entre las unidades de ingeniería y laconcentración normal. Este factor debe estar blindado, es decir, cualquiercambio en este factor debe quedar registrado.

• Acceder al factor de correlación entre la concentración medida por el sistemay la concentración emitida por la chimenea.

• Siempre que sea posible, también deberá registrarse un parámetro indicativode las condiciones de producción de la instalación.

4.1.6 Tratamiento de los datos

El sistema de tratamiento de los datos debe permitir, como mínimo:

1. Conocer los valores puntuales obtenidos por el analizador.

2. Establecer medias semihorarias de los valores medidos, según los criterios de lanormativa aplicable. Para obtener estas medias, se utilizarán los criterios siguientes:

2.1 Cuando el equipo efectúe rutinas de autocalibración, los valores medidos no seconsiderarán para determinar las medias.

2.2 Cuando el equipo mida un valor por debajo del límite de detección del equipo, elvalor de este límite de detección se utilizará para calcular las medias.

2.3 Cuando el equipo mida un valor superior al fondo de escala, éste será el valor quese utilizará para calcular las medias.

2.4 Se necesitará un mínimo del 50% de los datos de un periodo válidos (se incluyenlos valores per debajo del límite de detección y los superiores al fondo de escala)para poder calcular la media. Si no se llega a este porcentaje, el periodo seconsiderará de funcionamiento anómalo del analizador.

3 Establecer medias diarias con los valores de todas las medias semihorariasdisponibles.

4 Conservar el número de periodos semihorarios durante los cuales la media obtenidaestá por encima del límite de emisión establecido para el contaminante.

5 Calcular cualquier parámetro que permita verificar el cumplimiento de los límitesestablecidos en la instalación, ya sea del tipo de cálculo del percentil de las medidasobtenidas, horas anuales de superación de un porcentaje del límite de emisión, etc.

6 En el caso de que los valores obtenidos de los contaminantes medidos se debancorregir a un porcentaje determinado de oxígeno o de dióxido de carbono,


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temperatura o presión de normalización, etc., siempre se deberá conservar el valorsin corregir y el valor corregido. En estos casos, se calculará la media de los valorescorregidos individualmente.

4.2 DOCUMENTACIÓN QUE DEBEN DISPOSER LOS ANALIZADORES

El responsable de la instalación deberá disponer de la siguiente documentación de losanalizadores:

1) Manual de instrucciones de cada uno de los analizadores que componen el SMEC, deacuerdo con las consideraciones del Real decreto 1215/1997. Esta norma estableceque el fabricante o su representante legal elaborarán el manual de instrucciones, queestará redactado en la lengua del país de utilización (en versión catalana o castellana)preferentemente, y se podrá acompañar del mismo manual redactado en otra lenguacomunitaria; por ejemplo, del país del fabricante o de su representante.

2) Manual de mantenimiento destinado a la utilización de personal especializado, y quehabitualmente dependerá del fabricante o de su representante; se podrá redactar enuna sola lengua comunitaria.

3) Acreditación, si procede, de que los analizadores están oficialmente homologados.

4) Esquema que identifique los puntos del SMEC donde se pueden obtener los datosanalógicos.

5) Instrucciones que permitan en cualquier momento verificar que las constantesintroducidas en el sistema corresponden a las del informe de determinación de lafunción analítica.

4.3 GASES DE REFERENCIA

Como gas cero se puede utilizar aire sintético, aire de instrumentos, aire ambiente onitrógeno. En el caso de aire de instrumentos o aire ambiente, se debe asegurar que noafecta a ninguno de los contaminantes que el sistema. En cualquier caso, el gas cerodeberá tener una concentración del gas a medir inferior a la siguiente:

Contaminante O2 CO2 CO NOx SO2 Propano

Unidades % % mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3 mg/Nm3

Valor 0,01 0,01 2 2 2 0,5% del rangode medida

Los gases de referencia utilizados para efectuar el test de funcionalidad dispondrán decertificado emitido per un laboratorio acreditado por el ENAC o cualquier entidad de laEuropean Acreditation (según norma EN 45000) o certificado equivalente en relación conla incertidumbre y trazabilidad, siempre que exista disponibilidad por lo que se refiere alcontaminante y al rango.

Estos gases deberán disponer de certificado analítico con una incertidumbre según latabla siguiente y de acuerdo con la normativa ISO 6141.


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Contaminante Rango Incertidumbre para eltest de funcionalidad

Incertidumbre paraoperaciones deautocalibrado

O2 0.2 – 21% ± 1% ± 2%

CO2 2 – 30% ± 1% ± 2%

CO 10 ppm – 10.000 ppm ± 1.5% ± 2%

100 – 1.000 ppm ± 1.5% ± 3%NO

1 000 – 5.000 ppm ± 1.5% ± 2%

NO2 10 – 200 ppm ± 3% ± 5%

10 – 200 ppm ± 2% ± 5%SO2

200 – 5.000 ppm ± 2% ± 2%

1 – 10 ppm ± 2,5% ± 2%C3H8

10 – 1.000 ppm ± 1% ± 2%

HCl ± 5% ± 5%

HF ± 5% ± 5%

Las mezclas patrón que utilizan algunos sistemas en los procesos de autocalibradotendrán concentraciones aproximadas al 120% del límite de emisión más restrictivo paracada uno de los componentes a medir.

5. SELECCIÓN I PREPARACIÓN DE LOS PUNTOS DE TOMA DE MUESTRA DE LOSANALIZADORES

La ubicación del plano de muestreo se escogerá de manera que la dependencia espacialde la distribución de la concentración a la sección transversal de la corriente de gasessea mínima.

Debido a que la vibración de los instrumentos de medida puede provocar errores ydeficiencias de funcionamiento, si es necesario, se dispondrá de una protecciónadecuada para evitarla.

5.1 DISTANCIAS MÍNIMAS RESPECTO A PERTURBACIONES DE LA CORRIENTEDE GASES

Nuevas instalaciones

El plano de medida será el mismo para el analizador ypara el método de referencia. Si esto no es posible, losdos planos deberán estar separados como mínimo tresveces el diámetro del conducto, y siempre con losequipos analizadores en el plano inferior y los dereferencia en el plano superior.

A

Plano de medida

B


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Las distancias mínimas entre las sondas extractivas o analizadores in situ respecto aperturbaciones del flujo de gases deberán cumplir lo siguiente:

A: 5 ∅

B: 2 ∅

5 ∅ 1

Instalaciones existentes

Se admitirán disposiciones de los equipos de medida diferentes a las descritas en elapartado anterior siempre que se demuestre al organismo competente, mediante larealización de las pruebas descritas en esta instrucción técnica, que las concentracionesde los contaminantes medidos mediante el sistema automático son representativas de lascondiciones medias de emisión del foco.

5.2 UBICACIÓN DE LOS SISTEMAS DE MEDIDA AUTOMÁTICA Y MANUAL

5.2.1 Ubicación de orificios

Respecto a la posición de sondas extractivas o equipos no extractivos en relación con losorificios para las medidas de referencia, la situación idónea es que se encuentren en elmismo plano de muestreo, pero evitando siempre la interferencia mutua, y en unaposición que permita la manipulación segura y simultánea de los dos sistemas.Normalmente, es suficiente con que se ubiquen entre 1 y 1,5 m sobre la plataforma demuestreo.

En el caso de las sondas de los sistemas extractivos, se aconseja que el punto demuestreo esté cerca del centro de la chimenea, en el tercio interior del radio. Los orificiospara realizar los muestreos de referencia deberán situarse de forma que la obtención dela muestra en las dos sondas se lleve máximo de 30 mm de distancia, siempre que lascondiciones del conducto lo permitan (ver figura adjunta).

1 Si el final del tramo B coincide con el plano de descarga a la atmósfera.


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Ejemplo de disposición de sondas de muestreo para medidas comparativas (distanciasdel gráfico en mm).

a Conducto de gases de emisiónb Sonda del sistema continuoc Sonda del sistema de muestreo de referencia


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En el caso de que el sistema utilice una sonda multipunto para el muestreo de gases, lasonda del sistema del muestreo de referencia se ubicará en aquel punto de la sección demuestreo que tenga un valor de concentración igual a la media de valores determinadosen la prueba de estratificación.

Si este punto de concentración igual a la media no existe, será necesario realizar unmuestreo con el método de medida de referencia efectuando la extracción de la muestraen los puntos representativos de todo el conducto establecidos según las normasaplicables.

5.2.2 Número y dimensiones de los orificios

En relación con la cantidad de orificios, se deberá cumplir lo que especifique la normativavigente. De forma adicional, cuando la chimenea tenga un diámetro interior superior oigual a 2 m, el número de orificios será de 4 situados de forma opuesta respecto aldiámetro.

En lo que se refiere a las dimensiones de los orificios de la toma de muestras dereferencia, serán los suficientes para permitir la aplicación de los métodos de contrasteestablecidos. Normalmente será suficiente una puerta de 150 x 200 mm que soporte unorificio de diámetro mínimo 100 mm y 100 mm mínimo de tubo (ver la figura siguiente).

Dimensiones de los orificios para la toma de muestras de referencia

Además, según los diferentes sistemas de toma de muestras por los métodos dereferencia, será necesario (tal como se indica en el dibujo siguiente) ubicar una placa dehierro en “L” con las medidas que se especifican y una anilla de sujeción.

Ø interior 100 mm

Ø interior 25 mm

100 mm

Puerta de 150*200 mm

Pared chimenea

CHIMENEA

Bocas de muestreo


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Adecuación de los conductos para la realización de tomas de muestra de referencia

5.3 ACCESIBILIDAD, SEGURIDAD Y SERVICIOS

Las plataformas y los accesos al punto de toma de muestras se ceñirán a lo queestablece la normativa vigente.

DETALLE DE LA PLACA DE HIERRO EN "L"

76 mm

5 mm

50 mm más que laboca

13 mm

120 mm

100

cm<L

<150

cm

>60

cm

Bocas toma de muestras

Puerta de soporte de las bocas de toma de muestra

15 c

m

10 c

m

100

cm

Anillo para sujetar tensor

Placa de hierro en "L" para acoplar

Pared chimenea

5 cm

Base plataforma

Baradilla


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En lo referente a sus dimensiones, la plataforma tendrá un área mínima de 5 m2 y unaamplitud mínima de 1,2 m. Si 2,5 m <∅ exterior < 4m, la plataforma se deberá agrandar auna amplitud mínima Ip= 1,8 m sobre una anchura mínima de 1 m frente a la boca demuestreo (ver dibujo). En el caso de que el diámetro exterior sea superior a 4 m, Ip= 2,4m.

Dimensiones mínimas de las plataformas para toma de muestra de referencia

Ip = 1,80 m cuando 2,5 m <∅ exterior < 4m

Ip = 2,40 m cuando 4 m <∅ exterior

∅ exterior = ∅ interior + grosor pared

En todo caso, se tomarán las medidas de seguridad descritas en el apartado 9.5 de lanorma UNE 77223/97.

Para los trabajos de inspección, en el caso de que en la plataforma no se encuentreubicada la unidad de registro y valoración de datos, la cota de inspección deberádisponer de terminales de los señales analógicos de los analizadores (mA o V).

Ø exterior

1,2 m

Ip

1m

CHIMENEA

PLATAFORMA


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6. COMPROBACIÓN DE LA REPRESENTATIVIDAD DEL PUNTO DE MUESTREO.PRUEBA DE ESTRATIFICACIÓN

Para determinar el punto de muestreo representativo de la concentración media en elconducto (en caso de sistemas extractivos) y/o buscar la alineación más apropiada delsistema (en el caso de sistemas no extractivos), se debe realizar la prueba deestratificación.

CUÁNDO EFECTUAR ESTA PRUEBA

Esta prueba se debe realizar la primera vez que se instala un aparato, o cuando seproduzcan modificaciones de las características del conducto o modificacionessignificativas de los gases emitidos por el foco.

En conductos en los que ya exista un aparato de medida en continuo, es necesariorealizar la prueba descrita anteriormente para verificar su correcta ubicación. Si sedemuestra que esta es incorrecta, se procederá a su reubicación o corrección.

METODOLOGÍA

Esta prueba se realizará cuando la instalación esté funcionando en las mismascondiciones que habitualmente y siempre en el mismo plano de medida donde seencuentren los analizadores.

Se basa en medir la concentración de uno de los gases emitidos, llamado gas indicador(normalmente CO o NO) mediante un analizador automático (en los puntos que establecela UNE 77223:97) y otro aparato de medida en un punto fijo. La medida con este últimoaparato permite descartar variaciones en la concentración debidas a otros factores queno sean la distribución espacial en la chimenea.

VALORACIÓN DE RESULTADOS

1) Habrá estratificación si existe una diferencia entre alguno de los resultadosindividuales obtenidos superior al ± 15% de la media de las medidas realizadas en losdiferentes puntos del conducto.

Si el sistema es extractivo, será necesario reubicar la sonda de aspiración o utilizar unasonda multipunto.

Si el sistema de medida es del tipo no extractivo, será necesario reubicarlo o reorientarlopara conseguir la representatividad necesaria.

2) No hay estratificación en el caso de que la desviación entre alguno de losresultados individuales obtenidos sea inferior al ± 15% de la media de las medidasrealizadas en los diferentes puntos del conducto.

En este caso, y si hay impedimentos técnicos que no permitan colocar la sonda en elpunto representativo de la media de les emisiones, se efectuará una corrección numéricaa la respuesta del analizador en continuo una vez finalizada la calibración, o se aplicará la


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corrección a la señal analógica del aparato de forma que se incluya esta desviación en elcálculo de la función analítica, de la manera siguiente:

Sea: Κn el factor de correcciónΥ (N) media de los valores medidos punto a punto en la prueba de estratificaciónΥ (P) para analizadores extractivos: valor medido en el punto donde se situará la sonda

del analizador en continuopara analizadores no extractivos: valor obtenido por el analizador.

Entonces,

( )( )PYNY

Kn =

Y la función analítica obtenida mediante el análisis de regresión1 cBxy +=

se modificará de la manera siguiente: ( ) nk KcBxy +=

1 Ver apartado función analítica


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SEGUNDA PARTE

7. TEST DE FUNCIONALIDAD

7.1. ANALIZADORES DE GASES

El test consiste en:

1) Supervisión inicial de las instalaciones de medida

2) Supervisión general de los elementos del sistema

3) Pruebas específicas a realizar sobre el analizador

- Deriva del cero y del valor de referencia

- Efectos de compuestos interferentes

- Test de linealidad

4) Pruebas específicas a realizar sobre todo el sistema

- Estanqueidad

- Tiempo de respuesta

En el caso de medidores in situ, no será necesario realizar las pruebas correspondientesa estanqueidad del sistema.

En la planificación de los trabajos, se deberá considerar la disponibilidad de personal, yasea de la propia empresa como externo, con conocimientos suficientes sobre los equipospara realizar todas las operaciones descritas en esta instrucción técnica.

7.1.1 SUPERVISIÓN INICIAL DE LAS INSTALACIONES DE MEDIDA

Se debe verificar que se cumple todo lo que establecen los apartados 4, 5 y 6.

7.1.2 SUPERVISIÓN GENERAL DE LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA

En cada prueba de funcionalidad o de calibrado, se deberá controlar:

En lo referente a la ubicación del equipo, aspectos como:

- Correcta alineación emisor-receptor.

- Temperaturas de trabajo de los elementos del sistema adecuadas, según lasespecificaciones del fabricante.

- Ausencia de vibraciones, si es que son sensibles, según las especificaciones delfabricante.


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- Condiciones en que se encuentra el aparato: suciedad en las ópticas,verificación del sistema de purga por aire a presión, funcionamiento correcto delas clapetas de protección, etc.

En lo referente a las líneas de gas en sistemas extractivos, deberán garantizar que lamuestra que llega al analizador es representativa del gas presente en el conducto, tantoen lo referente a posibles interferencias con el material de las líneas como en lo referentea posibles reacciones del gas en el interior de las líneas.

En lo referente a los sistemas de autocalibrado, se deben valorar aspectos como:

- las conexiones a gases patrón, concentraciones de éstos y vigencia de loscertificados de calibración adecuados.

- si los filtros o patrones de referencia de los sistemas no extractivos son losadecuados en lo referente a su concentración, vigencia y certificados decalibrado.

En lo referente al registro y tratamiento de los datos, se deben analizar:

- La seguridad en la transmisión de señales al sistema de evaluación .

- El registro de datos instantáneo y su evaluación se realizan con el detallesuficiente y con los elementos apropiados para poder en cualquier momentoverificar el cumplimiento de los límites de emisión.

7.1.3 PRUEBAS ESPECÍFICAS A REALIZAR SOBRE EL ANALIZADOR

7.1.3.1 Control de la deriva del cero y del valor de referencia

Periódicamente, el analizador ejecuta rutinas de autocorrección del cero y del valor dereferencia introduciendo gas cero y gas de referencia alternativamente en el analizador.

METODOLOGÍA

Caso 1. Si el sistema almacena la máxima deriva de los valores de referencia

El control de la deriva del valor de referencia se puede llevar a cabo consultando losregistros de datos de los analizadores durante los autocalibrados del cero y del valor dereferencia.

Caso 2. Si el sistema no almacena la máxima deriva de los valores de referencia

Se deberá efectuar el test de control de la deriva en dos fases; una primera fase,realizadas todas las verificaciones generales del sistema, y la segunda, una vezdeterminada la función analítica.

Se purga el analizador, según especificaciones del fabricante, de forma que se obtengauna lectura estable.


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Se introduce gas cero hasta obtener una lectura estable, y posteriormente se hacecircular gas de referencia hasta una lectura estable. Este proceso se debe repetir 7veces.

Respecto a la prueba en medidores no extractivos y opacímetros, se deberán seguir lasinstrucciones del fabricante para la simulación del punto de muestreo de contaminacióncero y de referencia.


El analizador se deberá revisar si:

• En general

la deriva del valor de referencia después de la prueba presenta una desviación superior al± 4% del valor del patrón de referencia, o

la deriva del cero supera el ± 2% del fondo de escala.

• Para el oxígeno

la deriva del valor de referencia presenta una desviación superior al 0,2% en volumenrespecto al patrón de referencia, o

la deriva de cero supera el ± 0,2% del fondo de escala.

• Para la humedad

la deriva del valor de referencia presenta una desviación superior al 2% en volumenrespecto al patrón de referencia, o

la deriva de cero supera el ± 2% del fondo de escala.

7.1.3.2 EVALUACIÓN DE LOS EFECTOS DE COMPUESTOS INTERFERENTES

INFORMACIÓN PREVIA A LA DETERMINACIÓN DE COMPUESTOS INTERFERENTES

Esta información tiene que aportarla el fabricante del analizador.

Se debe recopilar, también, información sobre los compuestos potencialmente presentesen la corriente de los gases emitidos en lo referente a:

- sustancias interferentes que no han sido evaluadas por el fabricante,

- concentraciones esperadas para cada uno de estos contaminantes en lainstalación en estudio.


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CUÁNDO HACER LA PRUEBA

Sólo si se constata la presencia de compuestos de los que no se dispone de informaciónrespecto a su posible interferencia.

METODOLOGÍA

Se deberá introducir un gas o una mezcla de gases que contengan los posiblesinterferentes en concentraciones similares a las esperadas en la corriente de gasesemitidos.

Si es posible, la introducción de los gases de prueba se hará directamente en elanalizador.

CÁLCULO DEL GRADO DE INTERFERENCIA POR COMPUESTO

Cada interferencia individual se calcula según la fórmula siguiente:

( )100×

−=

rSS

Q ioi

en que

Qi: grado de la interferencia del gas i, en % sobre el fondo de escala

So: valor de la lectura del analizador cuando se introduce gas cero

Si: valor de la lectura del analizador cuando se introduce el gas interferente i

r: valor máximo del rango de calibrado

CRITERIOS DE VALORACIÓN

Si la interferencia total no suma más de un 4%, no será necesario repetir la experienciahasta la siguiente determinación de la función analítica.

Cuando se detectan interferencias para diferentes componentes y la suma total de éstases superior al 4%, el analizador se debe revisar.

Si únicamente un componente es interferente en la magnitud mencionada, se deberátener en cuenta durante los trabajos de calibrado.

7.1.3.3 TEST DE LINEALIDAD

METODOLOGÍA

Se efectúan medidas con el analizador introduciendo gases patrón (gas cero, alternadocon otros gases de concentración aproximada al 20%, 40%, 60% i 80% del fondo deescala).


21

Si no se dispone de botellas de gases patrón de estas concentraciones, se puedenrealizar diluciones a partir de un gas patrón, siempre que este método no introduzca unerror adicional del diluyente superior a ± 2%.

En el caso de que la respuesta del analizador no sea lineal, se deberán utilizar gasespatrón de 10 concentraciones diferentes (gas cero, 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%,70%, 80% y 90% aproximadamente del fondo de escala) para comprobar su respuesta.

Para analizadores donde no se puedan inyectar gases patrón, se deberá disponer defiltros que permitan simular las condiciones antes descritas teniendo en cuenta lasinstrucciones del fabricante.

Se debe anotar el valor estable indicado por el analizador para cada concentración degas patrón y registrar la incertidumbre que consta en el certificado del gas de referencia,añadiendo la producida por el diluyente si procede.

Si no se pueden aplicar materiales de referencia estables, se deberá controlar la vigenciade la función característica descrita en el calibrado anterior con, como mínimo, tresmedidas que cubran el rango habitual aplicando los métodos de referencia.


Les desviaciones entre la medida del analizador y cada una de les concentraciones degases patrón sólo serán aceptables:

- hasta el 4%, si se utiliza diluyente de gases.

- hasta el 2%, si no se utiliza diluyente de gases.

Una vez calculada la función característica, no podrá ser modificada a posteriori sin ladebida justificación y puesta en conocimiento del organismo competente.

7.1.4 PRUEBAS ESPECÍFICAS A REALIZAR SOBRE TODO EL SISTEMA

7.1.4.1 PRUEBA DE ESTANQUEIDAD

CUÁNDO HACER LA PRUEBA

Se debe realizar antes de cualquier comprobación del sistema.

METODOLOGÍA

La prueba tiene que incluir todo el recorrido de los gases, desde el cabezal de la sondahasta la entrada al analizador.

Caso 1: El sistema de medida dispone de analizador de oxigeno acoplado en serie.

La prueba consiste en introducir nitrógeno con una depresión máxima equivalente a la detrabajo de la línea de gases de muestra y medir el oxígeno. Si hay estanqueidad, tendráque resultar un valor del 0%.


22

Si el analizador de oxígeno no puede medir una concentración del 0%, se deberá sustituirel nitrógeno por una concentración de oxígeno conocida inferior a 20,9% y superior a sulímite de detección.

Si la respuesta de los analizadores puede quedar afectada por la entrada de gases deprueba secos, se deberán prever en la instalación los elementos necesarios para suhumidificación.

Caso 2. El sistema de medida no dispone de analizador de oxígeno acoplado en serie

Una segunda posibilidad de comprobación es el uso de un manovacuómetro instalado enel segmento de la línea de transporte de la muestra que se encuentra en depresión.Generada la depresión de trabajo en la línea, se cierra el paso de muestreo en el puntomás cercano posible al otro filtro de la sonda de gases y se espera unos minutos. El valorde la presión negativa no debe variar.

Otros sistemas podrán ser aceptados si se demuestra que dan resultados adecuadospara la determinación de la estanqueidad.


El error por dilución o por falta de estanqueidad no puede superar el 0,5% del fondo deescala.

7.1.4.2 TIEMPO DE RESPUESTA

Se valora para cada contaminante individualmente. Esta prueba se realiza inyectandogas patrón a una concentración aproximada del 60% del fondo de escala.

METODOLOGÍA

Se satura el analizador con gas patrón, para garantizar que toda la línea de subida de losgases de referencia al cabezal de la sonda está llena de gas patrón.

Se deja de introducir el gas patrón y posteriormente se mide el gas de la chimenea.Detectadas en el analizador las concentraciones del contaminante en la chimenea, seintroduce gas patrón y se empieza a contar el tiempo. El tiempo de respuesta es elperiodo hasta que el analizador detecta el 90% del valor del gas patrón inyectado.


El tiempo necesario para conseguir el 90% del valor nominal del gas patrón no puedesuperar los 200 segundos para los gases siguientes:

- CO

- NO

- NO2

- SO2

- O2

- COT

Para otros gases reactivos, los tiempos de respuesta deberán indicarse en el informe decalibrado.


23

7.2 ANALIZADORES DE PARTÍCULAS

En la planificación de los trabajos, se considerará la disponibilidad de personal, ya sea dela propia empresa o externo, con conocimientos suficientes sobre los equipos paradesarrollar todas las operaciones descritas en esta instrucción técnica.

7.2.1 SUPERVISIÓN INICIAL DE LAS INSTALACIONES DE MEDIDA

Se debe verificar que se cumple todo lo que establecen los apartados 4, 5 i 6.

7.2.2 SUPERVISIÓN GENERAL DE LOS ELEMENTOS DEL SISTEMA

En cada prueba de funcionalidad o de calibrado, se deberá controlar:

En lo referente a la ubicación del equipo, aspectos como:

- Correcta alineación emisor-receptor.

- Temperaturas adecuadas de trabajo de los elementos del sistema, segúnespecificaciones del fabricante.

- Ausencia de a vibraciones, si son sensibles, según especificaciones delfabricante.

- Condiciones en que se encuentra el aparato: suciedad en las ópticas,verificación del sistema de purga por aire a presión, funcionamiento correcto deles placas de protección, etc.

- Demostración, en el caso de equipos ópticos, de los sistemas de medida encontinuo, su conformidad con las especificaciones de diseño establecidas en elpunto 6 de la norma UNE 77 209:89.

En lo referente a las líneas de gas en sistemas extractivos, deberan:

- Garantizar que la muestra que llega al analizador es representativa del gaspresente en el conducto, tanto en lo que respecta a posibles interferencias con elmaterial de las líneas como a posibles deposiciones en su interior.

- Mantener las condiciones isocinéticas de la toma de muestras en todo momento.

- Comprobar que las líneas de conducción de la muestra al analizador estáncorrectamente calefactadas para evitar la condensación de los gases delconducto, y son de materiales que no pueden alterar o ser alterados por lamuestra.

En lo referente a los sistemas de autocalibrado, aspectos como:

- Los filtros o patrones de referencia de los sistemas no extractivos son losadecuados en cuanto a su concentración, vigencia y certificados de calibrado.

En lo referente al registro y tratamiento de datos, aspectos como:

- La transmisión de señales al sistema de evaluación es segura.


24

- El registro de datos instantáneo y su evaluación se efectúan de formasuficientemente detallada y con los elementos apropiados para permitir, en todomomento, verificar el cumplimiento de los límites de emisión.

7.2.3 PRUEBAS ESPECÍFICAS A REALIZAR SOBRE EL ANALIZADOR

7.2.3.1 CONTROL DE LA DERIVA DE CERO

METODOLOGÍA

Caso 1. Si el sistema almacena la deriva de los valores de referencia

El control de la deriva del valor de referencia se puede llevar a cabo consultando losregistros de los datos de los analizadores durante los autocalibrados del cero y del valorde referencia.

Caso 2.-Si el sistema no almacena la deriva de los valores de referencia

2.1 Para analizadores no extractivos

Se asegura que el equipo mide en condiciones de ausencia de partículas. La lecturaobtenida en estas condiciones será el ajuste del cero.

Si esto no se puede conseguir en el interior de la chimenea, se deberá efectuar el ajustefuera del conducto, simulando las mismas condiciones que en su ubicación habitual (porejemplo, distancias emisor-receptor, etc.).

2.2 Para analizadores extractivos

Se realiza la lectura del analizador directamente sobre el filtro sin aspirar gases delconducto. Este valor es el cero.

Al cabo de un mes de funcionamiento del equipo sin manipulación, se miden lasvariaciones que se han producido en los ajustes de cero. Este valor es la deriva de cero.


En el caso de calibrado manual, la deriva del cero deberá ser inferior al 2% del fondo deescala.

En el caso de ajuste automático del cero, las correcciones acumuladas deberán serinferiores al 6% del fondo de escala.

7.2.3.2 CONTROL DE LA DERIVA DEL VALOR DE AUTOCALIBRADO

METODOLOGÍA

Caso 1. Si el sistema almacena la deriva de los valores de referencia

El control de la deriva del valor de referencia se puede llevar a cabo consultando losregistros de datos de los analizadores durante los autocalibrados del cero y del valor dereferencia.


25

Caso 2. Si el sistema no almacena la máxima deriva de los valores de referencia

Para analizadores no extractivos

Para aparatos de medida ópticos, se sitúa un filtro certificado en el camino óptico delequipo y se efectúa la lectura.

Para analizadores extractivos

Se deposita sobre el filtro una galga certificada y se mide la señal del analizador.

Pasado un mes de funcionamiento normal del analizador sin manipulación, ya seaextractivo o no extractivo, se repite la medida. La diferencia existente entre ambaslecturas es la deriva de autocalibrado.

CRITERIO DE VALORACIÓN

En caso de calibrado manual del sistema, la deriva de autocalibrado debe ser inferior al2% del fondo de escala.

En caso de ajuste automático de la deriva de autocalibrado, las correcciones acumuladasestarán dentro del 6% del rango de trabajo.

7.2.3.3 TEST DE LINEALIDAD

METODOLOGÍA

Se efectúan medidas con el analizador introduciendo, como mínimo, tres filtroscertificados distribuidos en todo el rango de funcionamiento del equipo, y de acuerdo conlas instrucciones del fabricante.

En el caso de que la respuesta del analizador no sea lineal, se deberán utilizar 10 filtroscertificados para comprobar su respuesta.

Se debe anotar el valor estable indicado por el analizador para cada filtro certificado.


Les desviaciones entre la medida del analizador y cada una de las concentraciones degases patrón sólo serán aceptables hasta el 2%.

7.2.4 PRUEBAS ESPECÍFICAS A REALIZAR SOBRE EL SISTEMA

7.2.4.1 TIEMPO DE RESPUESTA

METODOLOGÍA

Para equipos no extractivos, la verificación se debe realizar antes de la instalación delsistema en la chimenea.

Se introduce un patrón de referencia certificado y se anota el tiempo que el sistemanecesita para detectar el 95% de se valor. Esta prueba se debe repetir cinco veces.


26

En el caso de un sistema de medida extractivo, el tiempo de respuesta será la sumadel tiempo necesario para la toma de muestras y el tiempo que el sistema necesita paradetectar el 95% del valor de la galga utilizada.

CRITERIO DE VALORACIÓN

Para analizadores no extractivos, el tiempo de respuesta tendría que ser igual o inferior a200 segundos.

El tiempo de respuesta de un analizador extractivo deberá ser igual o inferior al 10% deltiempo de toma de muestras de método manual de referencia.

7.2.4.2 PRUEBA DE ESTANQUEIDAD

Se debe comprobar, cerrando la boquilla de entrada, que el caudal de aspiración de labomba desciende hasta cero.


27

TERCERA PARTE

8. DETERMINACIÓN DE LA FUNCIÓN ANALÍTICA

Las constantes obtenidas mediante la determinación de la función analítica, si sondiferentes a las de la función característica, se tendrán en cuenta para hacer lascorrecciones oportunas en el tratamiento de los datos.

Estas constantes no pueden ser modificadas a posteriori sin la correspondientejustificación y puesta en conocimiento del organismo competente.

METODOLOGÍA

Se realiza la toma de muestras, según los métodos de referencia recogidos en el anexo I,durante periodos equivalentes a los registros obtenidos por el analizador a calibrar.

Se obtiene un mínimo de nueve parejas de valores correspondientes a las lecturas delsistema en continuo y a las obtenidas mediante medidas con el método de referencia.Con estos datos se calculan la recta de regresión los límites de confianza y tolerancia(ver apartado 9).

Esta recta de regresión se efectuará comparando los valores en concentración (mg/Nm3,ppm) sin corregir en el valor de referencia de oxígeno con la señal analógica delanalizador. En caso de calibrar la respuesta de un equipo que mide en base húmeda, sedeberá expresar el resultado de la medida de referencia también en base húmeda.

Se debe considerar, si el equipo lo permite, establecer una función característica que nosea de primer grado y obtener, así, mejores factores de correlación.

Para que esta función sea representativa, se deben medir a concentraciones distribuidasa lo largo del rango de trabajo del analizador. Por esta razón, en la planificación de lostrabajos de calibrado, se deben conocer los niveles previstos de las concentraciones asícomo las posibilidades de variarlos, ya que puede ser necesaria la coordinación con lostécnicos de producción de la instalación.

Los sistemas para obtener estas variaciones pueden ser, entre otros:

- La modificación del funcionamiento de los sistemas de depuración, siempreque no se modifique la calidad de las emisiones. Es especialmente importanteen el caso de las partículas, ya que la manipulación de filtros puede afectar nosólo el número de partículas por unidad de volumen, sino también sugranulometría.

- Añadir material similar al presente a la chimenea, en una cantidad conocidadistribuida uniformemente durante la toma de muestras manual. El material autilizar puede proceder del sistema depurador instalado.

- Diluir la concentración del contaminante añadiendo un gas inerte.


28

Si durante el proceso de calibración hay posibilidad de producir niveles de emisiónsuperiores a los máximos establecidos para la instalación, la Administración deberáconocer la duración y la intensidad de las emisiones a las que se prevé llegar, y sedeberá disponer previamente de la aceptación correspondiente.

Un mínimo de 9 muestras válidas pueden ser insuficientes para alcanzar una correlacióndel 0,9, por lo que en determinadas ocasiones se deberá aumentar el número mínimo demedidas.

Si se producen diferencias en el proceso productivo que hagan variar las característicasde las emisiones, puede ser necesario obtener funciones características para cadacondición de producción. En este caso, se debe incorporar en el tratamiento de los datosun parámetro de producción que permita elegir la función correspondiente.


La función analítica o función de calibración del equipo debe cumplir las siguientesespecificaciones:

• El coeficiente de correlación debe ser ≥ 0,95

• Los valores de los intervalos de confianza del 95% determinados en los valores límitede emisión no sobrepasarán los porcentajes que se especifiquen en la normativaaplicable a la instalación. Si no existiera ninguna referencia, no sobrepasarán el ±10% de los valores límite de emisión.

8.1 CASO ESPECIAL

Cuando la modificación del funcionamiento de la instalación no permita disponer devalores de emisión dispersos, se operará de acuerdo con las instrucciones de los casossiguientes:

8.1.1 LAS MEDIDAS OBTENIDAS SE MANTIENEN EN UN MARGEN ESTRECHO(PUNTO DE ACUMULACIÓN)

Cuando la dispersión de puntos es pequeña, se debe incluir un punto cero hipotético queoriente adecuadamente la recta de regresión. Si la deriva de cero del analizador esaceptable, según los criterios de esta instrucción técnica, al valor analógicocorrespondiente se le asigna el valor cero de concentración (lectura 0 o 4 mA yconcentración cero) y éste se utilizará en los cálculos estadísticos. En estos casos,será suficiente con seis pares de medidas.


29

8.2 Tabla resumen de los criterios de aceptación

LímiteEspecificación

Analizador de gases Analizador de partículas

Deriva del cero

± 2% del fondo de escala

± 0,2% en volumen para el oxígeno

± 2% del fondo de escala para lahumedad

≤ ± 2%1 o ± 6%2

Deriva del valor de autocalibrado

± 4% patrón de referencia

± 0,2% en volumen para el oxígeno

± 2% del valor de referencia parala humedad

≤ ± 2%1 o ± 6%2

Compuestos interferentes Σ Qi ≤ 4% ---

Desviación respecto a la funcióncaracterística

≤ 2% en todo punto, si no se utilizadiluyente

≤ 3.5 % en todo punto, si se utilizadiluidor

≤2% en todo punto

Estanqueidad ≤ 0,5% del fondo de escala ---

Tiempo de respuesta T90 ≤ 200 s3Para extractivos: ≤ 0,1 · t4

Para no extractivos: ≤ 200segundos

Correlación mínima de la funciónanalítica

correlación5 ≥ 0,95 ≥ 0,95

intervalo de confianza5 ≤ ± 0,1 · valor límite de emisión ≤ ± 0,1 · valor límite de emisión

1 Porcentaje sobre el rango de trabajo, para equipos con ajuste manual.2 Porcentaje sobre el rango de trabajo, para equipos con ajuste automático.3 Para los gases siguientes: CO, NO, NO2, SO2, O2 i COT. Para el resto, la Administración determinará loscriterios individualmente.4 t, tiempo de toma de muestras con el método manual de referencia.5 Este criterio sólo se aplicará con carácter subsidiario para todos aquellos casos en que la legislaciónsectorial aplicable a la instalación no establezca criterios a seguir.


30

CUARTA PARTE

9 ANALISIS ESTADÍSTICO:

9.1 REGRESIÓN LINEAL

Para la explotación estadística, se seguirá lo que describe la Norma UNE 77219:98 parala regresión lineal (anexo A, apartados A1, A2, A3 y A4).

Ejemplos de cálculo se presentan en las normas siguientes: Norma UNE 77219:98 anexoD y Norma VDI 3950 parte 1 anexo A1.

9.2 REGRESIÓN CUADRÁTICA

Para la explotación estadística, se seguirá lo que describe la Norma UNE 77219:98 parala regresión cuadrática (anexo A, apartados A5, A6, A7 y A8).

9.3 COMPROBACIÓN DE LA FORMULACIÓN CUADRÁTICA PARA SU EVALUACIÓN

Si la desviación estándar de la recta de regresión lineal se denomina sL y la desviaciónestándar de la curva de regresión cuadrática calculada se denomina sQ, la formulacióncuadrática se considera mejor con una confianza S del 95% si la relación siguiente esaplicable para la variable de prueba F:

( ) ( )2

22 32

Q

QL

s

snsn ⋅−−⋅− > F f , con 3−= nf

Los valores numéricos para Ff con S = 95%, según el número de grados de libertad f seobtendrán de la tabla 1.

Los valores se calculan sobre la base de las ecuaciones siguientes:

2Ls =

−−

− yyxx

xyyy

ss

s

n

s 2

12

2

1

2

31 ∑

=

∧

−

−=

n

iiiQ yy

ns

calculándose los valores individuales desde:

( )2

1∑

=

−=n

iixx xxs


31

( )2

1∑

=

−=n

iiyy yys

( )( )yyxxs i

n

iixy −−= ∑

=1

donde x i , y i : par de valores comparativos de la medida i

x , y : media aritmética de x i , y i

∧

y : valor de concentración calculado de la función analítica

Si el valor calculado sobre la base de estas ecuaciones es superior al valor de la pruebaFf , la formulación cuadrática se puede considerar mejor que la formulación lineal con unaconfianza del 95%.

Tabla 1. Valores numéricos del valor de prueba Ff, en función de f con una confianzapreestablecida del 95%.

f Ff F Ff

1 161,0 22 4,30

2 18,5 24 4,26

3 10,1 26 4,23

4 7,71 28 4,20

5 6,61 30 4,17

6 5,99 32 4,15

7 5,59 34 4,13

8 5,32 36 4,11

9 5,12 38 4,10

10 4,96 40 4,08

11 4,84 50 4,03

12 4,75 60 4,00

13 4,67 70 3,98

14 4,60 80 3,96

15 4,54 90 3,95

16 4,49 100 3,94

17 4,45

18 4,41

19 4,38

20 4,35


32

9.4 CÁLCULO DE LA EXACTITUD RELATIVA ER:

Aplicable a elementos que miden parámetros de referencia, como la humedad, latemperatura, la presión absoluta y el oxígeno. Es una forma de determinar la desviaciónentre dos valores de magnitudes comparables. Se usa en las comprobaciones deaceptación de equipos. Los símbolos usados representan los conceptos siguientes:

xi: Valor o lectura del instrumento del sistema de medida en continuo

yi: Valor determinado con el método de referencia

y : Media aritmética de yi

di: Diferencia de un par de resultados expresados como concentraciones

d : Valor medio de las diferencias

CC: Coeficiente de confianza

Er: Exactitud relativa

• Cálculo de las diferencias:

iii yxd −=

• Media aritmética de las diferencias:

∑=

−

=n

1i

idn1

d

donde ∑=

n

1i

id es la suma algebraica de las diferencias individuales.

• Cálculo de la desviación típica:

21

1

2

12

1

−

−=

∑∑

=

=

nn

dd

S

n

i

n

ii

i

d

• Cálculo del coeficiente de confianza con un error del 2,5%:

n

StCC d

975.0=


33

donde t 975,0 es el valor de t de la tabla 2 .

Tabla 2 – Valores de t. Estos valores ya se han corregido para n-1 grados de libertad.Utilizar n igual al número de valores individuales.

n t 975,0

2 12,706

3 4,303

4 3,182

5 2,776

6 2,571

7 2,447

8 2,365

9 2,306

10 2,262

11 2,228

12 2,201

13 2,179

14 2,160

15 2,145

16 2,131

• Cálculo de la exactitud relativa:

100⋅+

=RM

CCdEr

donde d es el valor absoluto de la media de las diferencias

CC es el valor absoluto del coeficiente de confianza

RM es la media aritmética de los valores obtenidos con método de referencia.


34

10. CONTENIDO MÍNIMO DE LOS INFORMES DE LAS INSPECCIONES DEFUNCIONALIDAD Y DE DETERMINACIÓN DE LA FUNCIÓN ANALÍTICA

Los informes realizados por las entidades responsables de verificar el correctofuncionamiento de los sistemas de medida en continuo deben contener:

A) Certificados acreditativos de la correcta ubicación del sistema, del correctofuncionamiento del sistema, y/o de la obtención de la función analítica, según loscriterios de esta Orden (copia del certificado inicial).

B) Informe en el que conste como mínimo la información siguiente:

1. Objeto

- Fecha inicial y final del periodo de pruebas.

- Descripción de los trabajos a realizar.

2. Datos administrativos

- Datos administrativos de la empresa.

- Nombre del responsable del funcionamiento del SMEC.

3. Antecedentes

- Fecha inicial del funcionamiento de la instalación que es objeto de medida.

- Datos del instalador del sistema. Fecha y verificaciones realizadas (siprocede). Si las especificaciones de diseño ya han sido verificadas por elvendedor/instalador, el certificado de conformidad debe estar incluido en elinforme.

- Anteriores inspecciones de funcionalidad. Fecha y entidad que las realizó.

- Anteriores inspecciones de determinación de la función analítica. Fecha yentidad que las realizó.

4. Datos de la instalación

4.1 Si se dispone de un proyecto técnico de instalación según los criterios del SVCA, o siexiste un informe de calibrado anterior.

- Referencia al proyecto técnico realizado antes de la instalación del sistemaanalizador.

- Modificaciones respecto a inspecciones anteriores.

4.2 Si no se dispone de un proyecto técnico de instalación según los criterios del SVCA yse trata del primer informe de calibrado

- Copia del certificado de homologación de los analizadores instalados, siprocede.


35

- Proceso asociado a las emisiones que son objeto de medida. Modalidades defuncionamiento durante el calibrado.

- Descripción del sistema completo de medida de emisiones en continuo, asícomo el diagrama de flujo.

- Plano con las cotas de ubicación en chimenea de los elementos siguientes:

- Aparatos de medida en continuo, sondas y aparatos de medida de losparámetros de emisión asociados (temperatura, humedad, velocidad, etc).

- Orificios de toma de muestras para realizar las pruebas de contraste con elmétodo de referencia.

- Plataformas y escalas de acceso.

- Identificación, marca, modelo y principio de medida de los analizadores objetode calibrado.

- Descripción, si procede, del sistema de eliminación de los condensados y sutratamiento.

- Características de les bombonas de gases utilizados para los autocalibrados,indicando:

- número de botellas

- concentración analítica

- incertidumbre de la determinación de la concentración

- vigencia del certificado de calibrado

- Descripción del sistema de procesamiento de los datos obtenidos por losdiferentes elementos de análisis y comprobación de la transmisión segura dela señal.

- Descripción del sistema de obtención y presentación de los valores finales deemisión en las condiciones de referencia.


5. Pruebas sobre la selección y preparación de los puntos de toma de muestras delos analizadores

5.1 En el caso de disponer de proyecto técnico de instalación de analizador segúnlos criterios del Servicio de Vigilancia y Control del Aire, o que exista un informe decalibrado anterior.

- Referencia al proyecto técnico correspondiente a la instalación del sistemaanalizador.



36

5.2 En el caso de no disponer de proyecto técnico de instalación según los criterios delServicio de Vigilancia y Control del Aire, o que sea el primer informe de calibrado

- geometría de la chimenea (circular/rectangular)

- diámetro de la chimenea en el punto de emisión de gases (m)

- diámetro de la chimenea en el punto de toma de muestras (m)

- altura total de la chimenea, respecto al suelo (m)

- altura del punto de toma de muestras de analizador respecto al suelo (m)

- altura del punto de toma de muestras manuales respecto al suelo (m)

- distancias desde el punto de toma de muestras del analizador a lasperturbaciones anterior y posterior

- distancias desde el punto de toma de muestras manuales a les perturbacionesanterior y posterior.

- número de agujeros para las tomas de muestras manuales

- dimensiones de los agujeros para las tomas de muestras manuales

- disponibilidad de corriente eléctrica e iluminación en la plataforma de medidas.

6. Pruebas para la comprobación de la representatividad del punto de toma demuestras.

- Datos correspondientes a la realización de la prueba de estratificación.

- Gas indicador utilizado.

- Valoración del resultado de la prueba.

7. Resultados de las medidas y conformidad de las pruebas de funcionalidad

- Supervisión general de los elementos del sistema.

- En el caso de analizadores ópticos, si es necesario, comprobación de lacorrecta alineación emisor-receptor.

- Comprobación que las temperaturas de trabajo del sistema están deacuerdo con las especificaciones del fabricante.

- Comprobación que los analizadores no están sometidos a vibraciones, sies el caso.

- Verificación de las condiciones en que se encuentra el aparato: suciedaden las ópticas, verificación del sistema de purga, funcionamiento correctode las clapetas de protección.


37

- Material y acondicionamiento de las líneas de conducción de la muestra enel analizador.

- Comprobación de la seguridad del sistema de transmisión de señales.

- Límite de detección para cada contaminante.

- Control de la deriva de cero y del valor de referencia para cada contaminante.

- Descripción de la metodología utilizada.

- Resultados obtenidos y valoración.

- Evaluación de los efectos de las sustancias interferentes.

- Test de linealidad.

- Concentraciones analíticas de los gases patrón utilizados para larealización de esta prueba.

- Copia de los certificados de calibración de los gases patrón.

- Validez de las botellas.

- En caso de utilizar un diluyente, características de éste y su certificado decalibrado.


- Prueba de estanqueidad.



- Tiempo de respuesta para cada contaminante.



- Interpretación y valoración global de los resultados de las pruebas realizadas.

8. Resultados de las medidas de las pruebas de contraste. Determinación de lafunción analítica

- Resultados obtenidos midiendo con los métodos de referencia y relación conlos valores obtenidos por el analizador en continuo.

- Expresión numérica de los parámetros de la función de regresión (lineal,cuadrática).


38

- Expresión gráfica de la recta de regresión con los rangos de confianza ytolerancia.

- Evaluación de exactitudes relativas.

- Rangos de confianza correspondientes a los valores límite de emisión.

- Interpretación y valoración de los resultados.

9. Sistemática de la inspección

- Detalles sobre los factores y elementos que intervienen en la representatividadde los muestreos de referencia.

- Métodos de referencia elegidos en cada caso y justificación de la elección.

- Detalles de los materiales de referencia utilizados. Relación de los patronesutilizados, concentraciones, certificaciones, caducidad, diluyentes, etc.

- Equipamiento utilizado y material auxiliar, indicando la marca, el modelo y elnúmero de serie, así como los certificados de calibrado vigentes.

- Datos sobre la realización de las medidas

10. Conclusiones finales de los trabajos realizados

Anexos:

Deben constar todos aquellos datos que permitan calcular cualquiera de los parámetrosmencionados en el informe. Y, específicamente, se deben incluir:

Medidas y comprobaciones efectuadas para las pruebas de funcionalidad.

Datos de los registros de la instalación durante todo el periodo de pruebas objeto delestudio.


39

ANEXO I

MÉTODOS DE REFERENCIA

Esta lista puede ampliarse incluyendo métodos que se consideren adecuados al tipo deemisiones que se miden. Cualquier método alternativo utilizado deberá acompañarse deuna justificación conforme cumple la aplicabilidad exigible, y en cualquier caso deberáser aprobado por el Servicio de Vigilancia y Control del Aire.

Se podrá utilizar cualquiera de los métodos numerados a continuación siempre que lasespecificaciones del método sean apropiadas para la medida específica y la instalaciónconsiderada.

En cualquier caso, la aplicación de una determinada variante de cualquier método dereferencia deberá ser comunicada previamente al Servicio de Vigilancia y Control delAire, que deberá dar su conformidad.

En el caso que se deban introducir variantes de los métodos de referencia, seconsiderará la última versión disponible de los Standards of Performance for newstationary sources (Chapter I. Environmental Protection Agency, Subchapter C. AirPrograms Part 60 Standards of performance for new stationary sources).

MÉTODOS DE REFERENCIA

• Partículas sólidas:

UNE 77223:97

• Dióxido de azufre:

UNE 77216:95

Analizador en paralelo que esté correctamente homologado para realizarmedidas de emisión en el mismo tipo de instalación. La homologación de esteanalizador deberá ser de todo el aparato, desde la línea de toma de muestrahasta el analizador.

• Óxidos de nitrógeno:

VDI 2456, parte 8 (salicilato sódico)

EPA 7C (permanganato y colorimetría)

Analizador en paralelo que esté correctamente homologado para realizarmedidas de emisión en el mismo tipo de instalación. La homologación delanalizador deberá ser de todo el aparato, desde la línea de toma de muestrashasta el analizador.


40

Monóxido de carbono:

Analizador en paralelo que esté correctamente homologado para realizarmedidas de emisión en el mismo tipo de instalación. La homologación delanalizador tendrá que ser de todo el aparato, desde la línea de toma demuestras hasta el analizador.

Cloruro de hidrógeno:

UNE / EN 1911:98

Parte 1: muestreo

Parte 2: absorción

Parte 3: análisis i cálculos

Analizador en paralelo que esté debidamente homologado para realizarmedidas de emisión en el mismo tipo de instalación. La homologación delanalizador tendrá que ser de todo el aparato, desde la línea de toma demuestras hasta el analizador.

Fluoruro de hidrógeno:

EPA 13B (electrodo selectivo)

Analizador en paralelo que esté debidamente homologado para realizarmedidas de emisión en el mismo tipo de instalación. La homologación delanalizador tendrá que ser de todo el aparato, desde la línea de toma demuestras hasta el analizador, y todo el aparato deberá cumplir lascaracterísticas con las que fue homologado específicamente.

• Oxígeno:

Para comprobar la función analítica, es suficiente pasar el test defuncionalidad.

• Dióxido de carbono:

Para comprobar la función analítica, es suficiente pasar el test defuncionalidad.

• Humedad:

EPA 4

Norma psicrométrica

• Carbono orgánico total:


41

UNE / EN 12619:2000, emisiones de fuentes estacionarias. Determinación dela concentración de carbono orgánico total gas a bajas concentraciones engases de combustión. Método continuo con detector de ionización de llama.

VDI 3481 partes 1 y 3, método de detección por ionización de la llama enparalelo para concentraciones superiores a 20 mg/Nm3. Si la concentración esinferior, se utilizará la UNE / EN 12619:2000.

VDI 3481 parte 2, para concentraciones superiores a 50 mg/m3N.

Analizador en paralelo que esté debidamente homologado para realizarmedidas de emisión en el mismo tipo de instalación. La homologación delanalizador tendrá que ser de todo el aparato, desde la línea de toma demuestras hasta el analizador.

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Generalitat de Catalunya Departament de Medi … · intensidad lumínica, etc.), en términos analógicos mA, V, etc.), y como ... • Sustancia interferente: toda sustancia que,