Auditoría de Seguridad industrial

UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA

JDMSlON DE ClENClAS BioLOGlcIIs Y DE LA SALUD

SERVICIO SOCIAL

A QUIEN CORRESPONDA:

Por medio de la presente se hace constar que el (la):

del Departamento de: BlOTECNOLOGíA

de la División de Ciencias Biológicas y de la Salud asesoro el Siguiente Servicio Social

TITULO:

J ,4530.~: Q.F.I. YOLANDA VARGAS

PROGRAMA DE CONTROL DE EMISIONES FUGITIVAS MARIA DEL CARMEN MENDOZA HERNÁNDEZ

J

/ALUMNO:

MATRICULA: 87240299

/LICENCIATURA: INGENlERíA BIOQUíMICA INDUSTRIAL J' PERIODO: AGOSTO 19,1996 A FEBRERO 19,19c/

Se extiende la presente para los fines que al interesado convengan, en la Ciudad de México, D.F. a diez de Julio de mil novecientos noventa y siete.

A T E N T A M E N T E

M. EN C. ARTURO PRECIdDO L ó P n SECRETARIO ACADÉMICO

WID IZTAPAUPA

Av. Michcuún y La Purísima Iztapaiapa 09040Mex¡co, D.F. A.P. 55-535 Fax: (5) 612-80-83 Teis. 724-4681 y 85

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1

Gas

y

Petroquímica Básica

Auditoría de Seguridad industrial

y

Protección Ambiental

P E M E X

Gas y Petroquimica Básica

Audltoria de Seguridad Industrial y Protección Ambiental Subgerencia de Protección Ambiental

UNIVERSIDAD AUTONOMA METROPOLITANA IZTAP ALAPA

SERVICIO SOCIAL

MA. DEL CARMEN MENDOZA HERNANDEZ. MATRICULA: 87240299

LICENCIATURA: INGENIERIA ElOQUlMlCA INDUSTRIAL UNIDAD IETAPALAPA

CIENCIAS BIOLOGICAS Y DE LA SALUD

TELEFONO: 657 52 20 TRIMESTRE LECTIVO: 96-0 HORAS A LA SEMANA: 20 HORAS

TITULO DEL PROYECTO:

PROGRAMA DE CONTROL

DE EMISIONES FUGITIVAS

ASESOR EXTERNO Q.F.I. Yolanda Vargas

Profesora Titular Coordinador Especialista Depto. de ülotecnoiogia. CüS

UAM. iztapalapa

FECHA DE REALIZACIO

CLAVE: 181.048.96

Quím. Ma de las Nieves Carbonell León Subgerencia de Protección Ambiental Pernex Gas y Petroquimica Básica.

DE

1996 AL 19 DE FEBRERO DE 1997.

Casadatadimga

LhWERSlDAD AUTONOMA METROPOLITANA

DIVISIÓN

DE

CIENCIAS BIOLÓGICAS

Y

DE LA SALUD SERVICIO SOCIAL

Dr. José Luis Arredondo Figueroa Director de la División de Ciencias Biológicas y De La Salud

P r e s e n t e

Por medio de la presente me dirijo a Usted para informarle que ha concluida de manera satisfactoria su Proyecto de Servicio Social la Alumna:

.

NOMBRE:

MATRICULA: 87240299

LICENCIATURA: INGENlERíA BIOQUk.!iCA INDUSTRIAL PROYECTO:

LUGAR: SUBGERENCIA DE PROTECCI6N AMBIENTAL

MA. DEL CARMEN MENDOZA HERNANDEZ

FROGRAUA DE CONTRQL DE EMISIONES FUGITIVAS

ASIPA-PGPB

FECHA: 39-AGOSTO-1996 19-FEBRERO-1997

Cabe mencionar que el informe presentado cubre con

los

objetivos establecidos, manifestando total acuerdo en su desarrollo.

Agradeciendo la atención prestada a la presente, le envio un cordial saludo.

.

Atentamente.

“Casa

~tzrérip

AI fiernpo”

UHIDAD IZ’IAPAI.APA

Pemex Gas y Petroquimica Básica

Audiloria de Seguridad Industrial y Protección Ambiental Subgerencia de Prolecci6n Ambienlal

Febrero 19, 1997 P GPB-ASIPA-SPA- 197 .

Dr. José Luis Arredondo Figueroa Director de la División de Ciencias Biológicas y De La Salud

P r e s e n t e

-

Por medio de la presente me dirijo a Usted para informarle que ha concluido de ₍ manera satisfactoria su Proyecto de Servicio Social la Alumna:

NOMBRE:

M ATRICU LA: 8724029C

LICENCIATURA: INGENIERÍA SIOQU¡MICA INDUSTRIAL PROYECTO:

LUGAR: SUBGERENCIA DE PROTECCIÓN AMBIENTAL

MA. DEL CARMEN MENDOZA HERNANDEZ

PROGRAMA DE CONTROL DE EMISIONES FUGITIVAS

ASIPA-PGPB

FECHA: 19-AGOSTO-1 996 19-FEBRERO-1 997

.

. . .

i

Cabe mencionar que el informe presentado cubre con los objetivos establecidos, manifestando total acuerdo en su desarrollo.

i

~

Agradeciendo la atención prestada a l a presente, le envio un cordial saludo.

Atentamen

INDICE

I . JUSTIFICACI~N

2. INTRODUCCI~N

3. ANTECEDENTES

4. OBJETIVO GENERAL

4.1 Alcances

4.2 Actividades

5. FUENTES DE EMlSlÓN

5.1 Fuentes de emisión fija.

5.2 Fuentes de emisión móvil.

5.3 Fuentes de emisión lineal.

5.4 Fuentes de emisión fugitiva.

6. COMPUESTOS ORGÁNICOS VOLÁTILES (VOC'S)

6.1 Introducción.

6.2 Reacciones fotoquimicas.

6.3 Reactividad Incremental Máxima.

6.4 Toxicología.

Pag

1

2

5

8

8

9

10

10

10

1 1

1 1

12

12

13

16

18

7. EMISIONES FUGITIVAS VOC's

8. MÉTODOS DE MUESTREO

Y

ANÁLISIS

8.1 Introducción.

8.2 Factores de emisión.

8.3 Aparatos de muestre0 y Análisis.

9. LEGISLACIÓN INTERNACIONAL

9.1 Introducción.

9.2 Control de emisiones a la atmósfera.

9.3 Estándares de calidad del aire.

9.4 Normatividad

9.4.1 40 CFR 60.630 Subpate KKK: Estándares de

Rendimientos para equipos con Fugas VOC's en Plantas Procesadoras de Gas Natural

9.4.2 40 CFR 61.240 Subparte V: Estándares Nacionales para

Equipos con Fuga (luentes de emisiones fugitivas).

9.4.3

40

CFR 63.160 Subparte H: Estándar Nacional

de

Emisiones en Compuestos Orgánicos Peligrosos (HON) para Equipos con Fuga.

9.4.4 40 CFR 60 Apéndice A: Método 21 Determinación de

Emisiones VOC's.

11.

RESULTADOS

DE

AUDiTORíAS

11.1 Introducción.

11.2 U.P. La Venta.

11.3 C.P. Reynosa

11.4 C.P. Nuevo Pemex.

11.5 C.P. Ciudad Pemex.

11.6 U.P. Matapionche.

11.7 C.P.G. Poza Rica.

11.8 C.P.G. Cactus.

11.9 Cuadro General.

11.10 Conclusiones Generales.

12. LINEAMIENTOS PARA EL PROGRAMA

DE

CONTROL

12.1 Programa de Monitoreo y Análisis.

12.2 Metodología de Inventario.

12.3 Diagrama de Flujo.

12.4 Diseño de hojas de Registro.

12.4.1 Cronograma de Actividades del monitoreo

12.4.2 Especificaciones Técnicas

y

Registro de Calibración del

equipo analizador

12.4.3 Bitácora de Mantenimiento

12.4.4 Componente con Fuga

12.4.5 Selección y clasificación de los componentes en equipo

1 de proceso

64

64

66 69 74 77 80 82 84 87 89 91 91 93 97 98

98

99

1 _O0

1 o1

12.4.6 Localización

y

Registro de Emisiones Fugitivas VOC's

12.4.7 Inventario de Emisiones Fugitivas VOC's por Planta

12.4.8 Inventario de Emisiones Fugitivas VOC's por Complejo

13. TÉRMINOS DE REFERENCIA.

EMISIONES FUGITIVAS VOC's EN EL CENTRO DE TRABAJO UNIDAD PETROQUiMlCA REYNOS4.

13.1 Antecedentes.

13.2 Objetivos.

13.3 Alcances.

13.4 Metodología.

13.5 Resultados.

13.6 Requerimientos.

13.7 costos.

13.8 Cronograma General de Actividades.

13.9 Cronograma de Actividades por Planta.

14. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES GENERALES

15. REFERENCIAS

105

116

120

121

121 121 122 123

124

124

125

125

126

127

A U L M W A DE SEWWMD INDUSTRIAL Y PROleCCi6N AMBIENTAL

PEMFX

1

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6AJ PtlROOUlMICA BfiICA

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PROGRAMA

DE

CONTROL

DE

EMISIONES

FUGITIVAS

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1 .

JUSTiFICACIÓN

I

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1 %

' 0 Las emisiones de compuestos orgánicos volátiles (VOC'S) a: la atmósfera, es uno de

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:j los problemas actuales mAs importantes, ya que son los precursores de ozono, esto

;;

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es, que participan en los mecanismos complejos de las reacciones fotoquimicas que

dan lugar a la formación de éste. Además de ser tóxicos, algunos de ellos, como el

$ 7 benceno, son conocidos como carcinógenos y han sido asociados a desordenes en

el

;i

-&j sistema nervioso.

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Las emisiones de estos contaminantes, surgen durante la alimentación de gas e hidrocarburos licuables a los Centros Procesadores de Gas,

como

producto de fugas no controladas o no intencionadas y de evaporación. Estas emisiones están involucradas en el proceso, almacenaje. distribución y manejo de los productos obtenidos.

. .

Los Gobiernos en otros paises, han incrementado su presión sobre la industria del petróleo para reducir esas emisiones. Se ha estimado que el impacto de emisiones fugitivas es de 10 a 40% veces mayor que el impacto resultante de una cantidad

total

de emisiones registradas.

Muchas jurisdicciones han adoptado Programas de Control de Emisiones Fugitivas, que de impartirse en nuestro pais seria una herramienta iitil para disminuir las emisiones contaminantes. Sin embargo, al carecer de normas especificas para VOC'S, no será posible determinar su utilidad hasta que existan los Programas de Control mencionados o la utilización de otros similares adecuándose a las necesidades de nuestro pals para establecer las comparaciones necesarias.

La importancia de este Programa os la de controlar dichas emisiones, basándose en

2.

INTRODUCCI~N

El grupo más importaiite de fuente de con!aninación antropogénica es la industria del petróleo. De la producción total del gas natural en México alrededor del 80% de explotación proviene de los campos petroleros de la Sonda de Campeche y del Mesozoico Chiapas-Tabasco, por lo que en esa región se ubican los cuatro Centros Procesadores de Gas natural más grande con que cuenta Petróleos Mexicanos, que son: Petroquimicos Cactus, Nuevo Pemex, Ciudad Pemex y La Venta, el primero localizado en el estado de Chiapas y los tres restantes en el estado de Tabasco.

Se ha estimado que del 40 al 50% de las emisiones de hidrocarburos son emisiones fugitivas de equipos de procesos. Estos escapes resultan de un mantenimiento pobre o tardio, o un inapropiado material de empaque y del desgaste de los equipos.

Las emisiones atmosféricas que proceden de ¡os centros de PG y PB más importantes desde el punto de vista de impacto ambiental son los óxidos de azufre, hidrocarburos, monóxido de carbono y óxido de nitrógeno entre otros.

A fin de controlar la contaminación del aire, se requiere un conocimiento general de los procesos que sostienen en los centros procesadores de gas, distribución y almacenamiento. El gas natural es una mezcla gaseosa de hidrocarburos e impurezas que se extrae de los yacimientos y por SI! origen pueden ser: Asociado, siendo aquel

que se produce conjuntamente con el petróleo crudo y No-asociado, que es el extraido de

los

yacimientos en los cuales sólo existe fase gaseosa. Se le llama Gas de Formación al gas natural al cual no se le han extraido las impurezas, tales como H2S, COZ, y otros gases inertes.

El gas natural puede ser Amargo cuando no se les han eliminado

los

gases ácidos (HzS

+

CO,), las proporciones varían según los yacimientos donde es extraido. Dulce, cuando sale libre de gases asociados de algunos yacimientos de gas No-asociado 'o

que ha sido tratado en plantas endulzadoras y Seco cuando al gas natural dulce se le

han extraido condensados y liquidos, como el metano y pequeñas cantidades de etano. Los condensados son hidrocarburos liqilidos del gas natural extraídos en Plantas Criogénicas o de Absorción, llamados Licuables e incluyen etano, propano, butano y

2

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AUüITORIA DE SEGURIDAD INOUSTRIAL

Y PROTECCl6N AMBIENTAL Y PETROPUIMICA BASlCA

más pesados. Los tres primeros, son gasus que requieren presiones yio temperaturas diferentes para pasar a fase líquida. Los hidrocarburos restantes, pentanos y más pesados son liquidos en condiciones normales. son gasolinas naturales. Mediante el fraccionamiento de los liquidos del gas natural y de los condensados se obtiene el gas licuado del petróleo (LPG), que es una mezcla de propano y butano.

Los productos Petroquimicos que elabora PEMEX se clasifican en, Básicos, Secundarios y otros. Los Petroquimicos Básicos, son productos químicos elaborados a partir de materias primas que tienen si origen en el petróleo crudo y del gas natural y que sólo pueden ser manufacturados por la nación, por conducto de Petróleos Mexicanos o de organismos o empresas subsidiarias de dicha institución o asociados a la misma, creadas por el Estado, en los que no pueden tener participación de ninguna especie los particulares. Estos prodxtos son: Butano, Etano, Heptano, Hexano, Materia prima para negro de humo, Naítas, Pentano y Propano.

Como ya se ha mencionado las emisiones de estos contaminantes, surgen durante la alimentación de gas e hidrocarburos licuables a los Centros Procesadores de Gas, como producto de fugas no contrcladas o no intenciocadas y de evaporación. Estas emisiones están involucradas en el proceso, almacenaje, distribución y manejo de los productos obtenidos.

La trayectoria del producto empiez8 y termina en las zonas de almacenamiento, necesitándose tanques, la mayoria de

los

prodtictos altamente volátiles se guardan en tanques a presibn, esféricos o cilindricos cerrados. Las perdidas durante el llenado ocurren por desplazamiento del aire que contiene vapor de hidrocarburos. Durante la permanencia, los cambios de temperatura y presión afectan al volumen del Ilquido y del vapor dentro del tanque, y de nuevo puede desplazarse aire que contiene hidrocarburos. Esto se conoce como perdidas por respiración

Los productos salen del centro a traves de tiioerias o en pipas, que se transportan por carretera, ferrocarril o barco, que durante el llenado y la transportación del producto es cuando se presentan las emisiones.

Las torres de enfriamiento son sistemas a base de agua o aire principalmente para transferir el calor excedente a la atmósfera. Las emicjones provenientes de este sistema se originan por la contaminación del agua o aire en el intercarnbiador debido a fugas o corrosión interna en el sistema.

AUIXTORIA DE SEOUIUDID INDUSTWAL Y PROTECCK% AMBIENTAL

En los equipos de proceso las emisiones están presentes en los compresores, válvulas, bombas, bridas, sellos y tuberias, et? presencia algunos de ellos a calor, presión y vibraciones, utilizándose ampliamente en el proceso por los que debido al uso y

desgaste se presentan dichas emisiones. Estas piezas individuales del equipo de proceso tambien llamados componentes del proceso, tiene escapes con muy bajas proporciones. El problema está en el número de equipos involucrados, en cada centro habrá cientos, si no es que miles de válvulas, bombas, compresores, sellos, etc., los cuales suman en forma global, una cantidad considerable de emisiones. Por ello se tomarán en consideración estas emisimes ya que son las fuentes más abundantes en

los Centros de la Industria del Petroleo

La expansión de los Centros Procesadores de Gas de PGPB ha ocasionado un acelerado crecimiento socioeconómico, y que de alguria manera también ha contribuido al deterioro del medio ambiente. Petróleos Mexicanos se ha preocupado por este problema, creando programas internos de control para poder mejorar la calidad del medio ambiente, además de incrementur la seguridad en los centros de trabajo, reduciendo los riesgos a la salud ai exponerse a químicos tóxicos, cumpliendo a la vez con las normas señaladas por nuestro gobierno

AUDITOW4 DZ SEWRIDAD INDUSTRIAL Y PROTECCK~N AMUCNTAL

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P W E X

GAS Y PCrROPUIMICA BASIC11

3. ANTECEDENTES

La magnitud del daño que pudiera provocar la emisión de contaminantes al ambiente esta relacionada directamente con la presencia de una serie de factores como son: características del sitio, instalaciones y procesos atilizados, las condiciones meteorológicas predominantes, población potencialmente expuesta y las medidas que se tengan de prevención.

Por ello el Gobierno Federal ha establecido disposiciones y emprendido acciones para disminuir los riesgos, contando con un marco de referencia normativo respecto a los lineamientos ambientales que rigen las cuestiones relacionadas con el control de la contaminación. Las instituciones de¡ pals tanto Públicas como Privadas, están obligadas a dar cumplimiento a los preceptos de la Ley y sus reglamentos, motivo por el cual Petróleos Mexicanos, debido a la natvraleza de sus actividades industriales, mantiene estrecha observancia de ellos.

Con

este marco de referencia se determinan y

evalúan las condiciones en las que se encuentran los centros PG y PB.

Se tiene como Legislación General el articulo 27 d e la Constitución Polltica de los

Estados Unidos Mexicanos, en sus fracciones V y VI.

Como Legislación Reglamentaria, considerando que la prevención y el control de los desequilibrios ecológicos de la Nación y asegurar el bienestar de la población se expide la Ley General del Equilibrio Ecológico y la Proteccióii al Ambiente, con su respectivo Reglamento.

De acuerdo con esta ley, en el capítulo II fracción X "Son asuntos de alcance general de la Nación o de gran interés de la Federación la regulación de las actividades que

deban considerarse como altamente riesgosas, según ésta y otras leyes y

disposiciones reglamentarias por la magnitud o gravedad de los efectos que puedan generar en el equilibrio ecológico o ambiente".

Aunado a esto en los listados de actividades altamente riesgosas, publicadas en

el

Diario Oficial de la Federación de fecha 28 de Marzo de 1990 y el del 04 de Mayo de

1992, respectivamente se establece lo siguiente "Que el criterio adoptado para

AVDITORIA DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y PROTECCI~N AMRIENTAL

Gis Y PElRORoQUIMlCA BATICA

determinar cuales actividades deben considerarse como altamente riesgosas, se fundamenta en que la acción o conjunto de las mismas, ya sean de origen natural o antropogenico, esten asociadas con el manejo de sustancias con propiedades inflamables, explosivas, tóxicas, reac!ivas. radioactivas, corrosivas o biológicas, en cantidades tales que ocasionen una afectación al ambiente, la población o a sus bienes deben de cumplir con ciertas restricciones", a continuación se presenta la Legislación Nacional e Internacional que se aplica en

los

centros

PG

y PB.

En materia de aire y en particular a Emisiones Fugitivas VOC's, no existe una Norma Oficial Mexicana que regule los limites permisibles de estos contaminantes, con técnicas aplicables para su medición, ya que anteriormente el grado de riesgo a la salud no era tan marcado, además de que no existían estudios más profundos sobre las reacciones que se llevan a cabo ni los efectos que produce sobre el ser humano.

Hoy en dia se conoce el Impacto Ambiental generado de estos compuestos. es por ello que se ha llevado a la necesidad de aplicar algunas Normas internacionales que puedan aplicarse a los Centros PG PB. Actualmente existen Normas de los Estados Unidos que han sido tomados durante la realización de ALiditarias Ambientales, dicha legislación es:

40 CFR 60.630 Subparte KKK: Estándares de Rendimientos para equipos con Fugas VOC's en Plantas Procesadoras de Gas Natural.

40 CFR 61.240 Subparte V: Esthdares Nacionales para Equipos con Fuga (fuentes de emisiones fugitivas).

40 CFR 63.160 Subparte H: Estándar Nacional de Emisiones en Compuestos Orgánicos Peligrosos (HON) para Equipos con Fuga.

40 CFR 60 Apéndice A: Metodo 21 Determinación de Emisiones VOC's.

NIOSH-1501 Manual de Métodos Analiticos, USA Departament of Health Education and Welfare. 1977.

Método TO2 EPA.

Método 18 EPA

Factores de Emisión por API-42.

AUDITOR& DE SEGURIDAD INDUSTRIAL

v PROTECCI~N AMBIENTAL E

4

PEMFX

GAS

r

PE~ROOUIMICA BASICA

Es notorio que no existe una NORMATIVIDAD de referencia general, ya que se utilizan

limites permisibles, fechas de monitoreo y métodos de aplicación diferentes en cada una de las auditorias con criterios de evaluación diferentes, por ello es necesaria la crexión de una Norma Interna que establezca dichos parámetros que deben regir a todos los centros PG y PB con respect3 a emisiones fugitivas VOC's.

Por otro lado, en los Centros PGPB no existen ardecedentes de Inventario de estas emisiones, por

lo

que las auditoras han propuesto que se establezca este Inventario e

implemente

un

Programa de Control en donde se minimice este problema por medio de

mantenimiento de equipos y monitoreo de estos.

AUUIMUI DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y ?ROlECC16H AYIUENlAL

e

GAS Y PLrROOUlMCA ü4SICA

4.

OBJETIVO

GENERAL:

ESTABLECER PROGRAMA DE CONTROL DE EMISIONES FUGITIVAS EN EL

PROCESO, ALMACENAMIENTO, TRANSPORTAClbN Y DISTRIBUCI6N DE

GAS, GAS LP Y PETROQU¡MlCOS

BASICOS.

4.1

ALCANCES:

Delimitar Emisiones Fugitivas en Instalaciones PG PB.

Revisión de la situación actual u!ilizando resultados de auditorias.

Investigación bibliográfica Nacional e Internacional.

Investigación de Normatividad Internacional

O Proponer el método de muestre0 y análisis para centros de PG y PB.

Proponer los lineamientos para la elaboración de inventario de Emisiones Fugitivas

Investigar las principales medidas de control.

O Elaborar los términos de referencia parz la contratación del servicio externo de

A U W T O W DE SSUIPOID INDUSTRIAL Y PROTECCI~N AMBIENTAL

iica

GAS Y PUROOUlMlCA BAS"'

4.2 ACTIVIDADES:

1. Revisar resultados de auditorias, para evaluar la situación actual de Centros

Procesadores de Gas en materia de Emisiones Fugitivas.

2. Revisar estudio del IMP, " Efectos del Gas I-P en la formación de ozono", para

determinar la situación actual de las Terminales de Gas LP.

3. Recopilación de Normas Internacionales.

4. Recopilación bibliográfica

* Métodos de muestre0 y análisis.

* Métodos de cálculos para inventarios en Centros Ter

rr....

ales, Duc.is, etc.

Investigar métodos de control.

* Investigar procedimientos de control.

5. Elaborar Lineamientos para el Programa de Control que contemple

* Programa de monitoreo y análisis de los Centros.

* Metodologia de Inventario.

* Diseilar hojas de Registro.

6. Elaborar los Terminos de Referencia, para la realizacióndel Programa de Control por el Servicio Externo.

9

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AUDlTORlA DP SEWRIDAD INDUSIRIAL

5.

FUEPJTES

DE

EMISIÓN

Las fuentes de emisión son los sitios donde se liberan los gases contaminantes a la atmósfera, es por ellos que para llevar a cabo un control de emisiones, es necesario saber cuBl es su origen o procedencia, conduciendo a delimitar el campo de acción y poder realizar las medidas necesarias para su control, proponiendo una clasificación de las fuentes de emisión, así como una definición de cada uno de ellos tomando en consideración las actividades de

los

Centros Procesadores de Gas.

Dicha clasificación propuesta es:

5.1

FUENTES

DE

EMlSlÓN FIJA.:

Este tipo de emisiones es originada en zonas o áreas delimitadas, estableciéndose en un solo lugar. Estas fuentes se clasificarán a su vez en:

Puntuales: Son emisiones directamente asociadas o generadas por un proceso unitario como en calderas, Incineradores. evaporadores, condensadores, torres de enfriamiento, tanques de almacenaniiento, etc.

De

area: Son llamadas a las emisiones generadas en lugares, con un área

mayor de liberación, por ejemplo, en el tratamiento de aguas residuales y llenaderas de autotanques.

5.2

FUENTES DE EMISIÓN KÓVIL:

Cuando se presentan emisiones depositadas sobre una pequeiia área, en el transcurso de la transportación de productos, dichas fuentes pueden ser de vehículos y otras pequeiias combustiones de motores.

AUDITMUI DE SEGURDAD INDUSTRIAL Y PROTECU6N AMBIENTAL

G U Y PEIROOUIMICIL PISICA

5.3

FUENTES DE EMISIÓN

LINEAL:

Estarán clasificadas aquellas emisiones producidas por varias fuentes de emisión móviles, formando un paique vehicular en el transporte de

los

productos.

5.4

FUENTES

DE

EMISIÓN

FUGITIVA:

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--

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_{AUDITORIA DE SEGURIDAD} INDUSTRIAL

Y PROTECCdN áMMNTAL

GM Y PETüOQVlMKA

6. COMPUESTOS

ORG~NICOS

VOLÁTILES

(VOC'S)

6.1

INTRODUCCI~N:

El tbrmino de Compuestos Orgánicos Volátiles o Hidrocarburos Orgánicos Volátiles

(VOC's), se refiere a todos los hidrocarburos con presión de vapor más grande a

0.035

bares excluyendo el metano. Estos pueden ser saturados, no saturados, aliciclicos o aromáticos, como etano, propano, n-butano. ¡-butano, n-pentano, i-pentano, 2-m- pentano, benceno, propileno, matanol, acetileno, entre otros.

Sólo los hidrocarburos no saturzdos (olefinicos) y ciertos compuestos aromaticos reaccionan en la atmósfera con rapidez suficiente como para participar en

los

mecanismos complejos de las reacciones fotoquímicas que implican a los óxidos de nitrógeno y dan lugar a la formación de oxidantes en presencia de la luz ultravioleta del sol, el oxidante formado que predomina es el ozono con cantidades variantes de otros componentes oxidantes, entre los que se incluyen los notorios peroxiacetilnitratos (PAN). Estos componentes menores contribuyen a una variación de los efectos que se observan en cuanto a la misma concentración total de oxidante en diferentes lugares. Las variaciones en la composición del oxidante ocurren como consecuencia de los

cambios en la mezcla de hidrocarburos presentes inicialmente y al lapso en que la fracción particufar de aire tiene que reaccionar; estos factores varían de una parcela de aire a otra e incluso de un dia a otro dentro de una misma parcela.

El nivel de concentración total de oxidante alcanzado, a pesar de las variaciones en efectos, es todavia la mejor medida disponible de la severidad de formación del smog fotoquímico. La máxima concentración de oxidante factible para un día en particular es una función compleja de las concentraciones de hidrocarburos y óxidos de nitrógeno.

Este hecho apoya la suposición de que la formación de ozono se da en una atmósfera limitada por los óxidos de nitrúgeno, al variar la Concentración de hidrocarburos se modificará la relación HClNOx cuya contribución al proceso de formación del smog fotoquimico depende de cada atmósfera en particular por

Lo

que es importante modelar

su efecto.

12

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6.2

REACCIONES FOTOQUíF.IICAS:

La relación inicia con la interacción de la luz solar con el dióxido de nitrógeno para producir monóxido de nitrógeno (NO) y oxigeno atómico (O) es:

NO, + LUZ

SOLAR

---+ NO + O

El oxigeno atómico reacciona con el oxiigeno molecular (O,) y un tercer compuesto M

no reactivo, como el nitrógeno (N2) o bien otra molécula de oxigeno para formar ozono

( 0 3 )

o

+ 3, + M-O3

En ausencia de alguna otra especie reactiva, este ozono reacciona con NO y completa

el ciclo con la producción neta de ningún oxidante.

NO + O3 ---+ NOz + 02

En presencia de hidrocarburos, se hace posible una serie completa de otras reacciones con oxigeno atómico y ozono, lo cual altera el equilibrio de arriba.

Los alquenos son los más reactivos con oxigeno otómico y ozono, seguido por

el

oxígeno que se encuentra en el grupo funcional de los aldehidos, luego los aromáticos y finalmente los hidrocarburos alifáticos saturados. Hay circunstancias, en periodos de irradiación mas largos que un día coino puede ocurrir bajo condiciones de estancamiento climático, bajo los cuales 19s hidrocarburos alifáticos no reactivos pueden producir un nivel tan elevado de oxidante total como sus contrapartes insaturadas. Aún as¡, una escala de reactividades de hidrocarburos puede ser una ayuda útil para llevar a cabo la mejor estrategia de control, al destacar el control de las especies más reactivas. El producto final particular de una reacción de hidrocarburos también es un factor en el control ya que algunos hidrocarburos forman en particular productos no placenteros, por ejemplo, la acroleina, irritante ocular que se forma a partir del alqueno I, 4-butadieno.

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

. . . . . .

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La naturaleza de las reacciones con hidrocarburos se consideran ahora en mayor detalle. Una pequeña parte del oxígeno atómico formado por la reacción inicial, es

capaz de reaccionar con diversos compuestos orgánicos para formar radicales libres, orgtmicos e inorgánicos. Lo mismo es cierto para el ozono fcrmado. En términos de los

compuestos olefínicos estas reacciones podría ser

O

+

olefina

---+

R. + ROO

0 3 + RCH =CHR---+ RCHO

+

ROO + HCO

donde

R.,

ROO, y HCO. son radicales libres. El aldehido formado en la reacción anterior contribuye en sí un contaminante. La siguiente etapa importante es la reacción de un radical libre con et oxígeno molecular para formar radicales peróxido, (ROO. ), como por ejemplo

Estos radicales peróxidos son capaces de oxidar el NO a NOz por medio de la reacción

ROO-

+

NO NO, + RO.

For tanto, las reacciones de este tipo con hidrocarburos aumentan la producción de NO2

,

más allá de io debido al ciclo fotolitico del dióxido de nitrógeno.

El esquema anterior de reacción proporciana de este modo un mecanismo

para

aumentar la Concentración de ozono. Esta reacción eclipsa la reacción en la oxidación del NO al NOz y por tanto la reacción no representa un papel dominante

en

la

reducción de la concentración de ozono.

ROO.

+

0 2

-

RO. + 0 3

Este tipo de reacción podría además contribuir al aumento rápido de la concentración de ozono.

, . I . . , , . , ,,.

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AUOITORIA OE S E C U R I M D I N W S R I A L

Y PROTE& AURIENTAL

L-

PEMEX

.c

GAS

+

Y PEiROOUIHlCA EASICA

El la figura 6.2.1 se muestra una representación simplificada. Los átomos de oxígeno

atacan a los diversos hidrocarburos (especialmente las olefinas y

los

hidrocarburos sustituidos). Además el ozono puede oxidar los hidrocarburos, pero las tasas de reacción son considerablemente más lentas que las de la oxidación de los hidrocarburos por medio del oxigeno atómico.

Los

compuestos oxidados y los radicales

libres reaccionan entonces en el

NO

para formar más NOz

.

Como una parte significativa reacciona ahora con las especies de hidrocarburos (camino superior) habrá menos cantidad disponible para la reacción con O, (camino inferior).

Esto

transtorna el consumo de O, por el

NO,

de manera que aumenta el nivel de O,

.

En las mismas circunstancias, tambien aumenta el nivel de NO2

,

que debería normalmente disminuir

debido a su fotodisociación inicial por la luz solar, aumenta en realidad, de manera significativa. El NO O, se agota a su vez.

, .. .. .

:,

: '

?.

+ LUZ SOLAR

Figura 6.2.1 Interacción de los hidrocarburos con el ciclo fotolllico del nitrbgeno atmosférico. (FUENTE:

NAPCA. Air Quality Criteria for Photochemical Oxidants, AP-63. Washington, D C.: HEW, 1970)

15

~

-9

PEME"

6.3

REACTIVIDAD MÁXIMA INCREMENTAL

Un parámetro de medición que indica qué tan reactiva es una especie química en cuanto a su contribución a la formación de ozono, tomando como referencia al etileno, se conoce como Reactividad Incremental Maxima, MIR, en la Tabla 6.3.1 se presenta una lista de parámetros MIR.

Tabla 6.3.1 : REACTIVIDAD INCREMENTAL MAXIMA (MIR) DE ALGUNOS cows IMPORTANTES

Carier. William P.L.: "Dcvelopmcii6lOzonc Rcaclivily Scales for Volatile OrgnnicCompounds" J. Air ETRE: Etil Tcrbuiil Eicr

El IMP, realizo un análisis de contaminantes VOC's en la ZMCM, proveniente del transporte, almacenamiento, distribución y uso del Gas LP, calculando la importancia

fotoquimica para cada especie de VOC's monitoreada. En la tabla 6.3.2 se presenta una lista del parámetro MIR y su importancia fotoquímica para cada especie, calculada como el producto de la concentración relativa de la especie de interés presente en la mezcla de VOC's y el paráinetro MIR.

TABLA 6.3.2. Compuestos orgánicos volátiles má; importantes registrados en la ZMCM as1 como su importancia fotoqulmica y la Reactividad Incremental ivlAxima (MIR).

As¡. por ejemplo, ai tolueno, que es un disolvente ampliamente utilizado en la industria, le corresponde una reactividad de sólo 34 en la escala MIR. Sin embargo, debido a que es el tercer compuesto más abundante en

la

atmósfera de la ZMCM (136 ppbC), su

importancia fotoquimica llega a ser de 161 2. Considérese al propileno como caso extremo, cuya concentración es de 26 ppbC. No obstante, debido a su reactividad, 125 en la escala MIR, su importancia alcanza un valor de 113.3. Los valores MIR e Importancia Fotoquimica están ampliamente vinculadas con las condiciones del sitio y

la cantidad presente del componente, por lo que íodos 10s componentes reaccionarán

de diferentes maneras.

AUMTORIA DE SEOURlDAD INOUSTRIAL Y PROT€Cn6N AMBIENTAL

C

-

6.4 TOXICOLOG~A:

Una vez que los hidrocarburos y sus derivados se han introducido al medio ambiente, actúan sobre los organismos vivos y producen en ellos efectos adversos que dependen de la concentración y el tiempo de exposición.

En general, la toxicidad de los hidrocarburos para los seres humanos es inversamente proporcional a la viscosidad. La inhalación de productos de alta viscosidad como grasas y aceites (150-250 centipoises), no presenta riesgo. pero los productos de menos de 30 centipoises de viscosidad afectan al pulmón, es decir, causan neumonitis. La ingestión de productos de destilación del petróleo en cantidades de 1 rnllkg de peso corporal produce vómito, irritación de las membranas mucosas, detreción del sistema nervioso central, cianosis, taquicardia, albuminuria, hermatiiria, daños hepáticos y arritmias cardiacas. La ingestión de 10 mllkg de peso corporal produce la muerte.

Estudios de las propiedades carcinogenicas de ciertas clases de hidrocarburos sí

indican que ciertas formas de cáncer parecen ser causadas por la exposición a hidrocarburos aromáticos que se encuentran en el hollin y los alquitranes. Los

carcinógenos identificables arrastrados por el aire son en su mayoria hidrocarburos aromáticos polinucleares. Los hidrocarburos no quemados, en combinación con

los

óxidos de nitrógeno y en presencia de la luz solar, forman óxidantes fotoquimicos, componentes del neblumo fotoquimico, los qiie tienen efectos adversos en la salud del hombre y de las plantas.

Los agentes fotoquimicos, ozono _(O3), nitrato de peroxiacetilo

(PAN),

y otras trazas de

sustancias que pueden oxidar el ión yoduro del yodwo de potasio, se conocen como oxidantes fotoquimicos. El ozono y el PAN están presentes en las más altas

concentraciones, y los efectos perjudiciales del neblumo fotoquímico se relacionan por lo general con la concentración de dichas especies, causan una notable reducción de la visibilidad, y dan a la atmósfera un matiz parduzco. El ozono ataca al hule sintético, con

io que reduce la vida de las llantas, el aislamiento de hule, ataca la celulosa de los textiles, reduciendo la resistencia de dichos articulos, causa severa irritación en ojos, irritación de nariz la garganta, produce constricción del pecho, y a concentraciones altas (3,900 pglm ) producen fuerte tos e incapacidad de meditación. Todos los

oxidantes decoloran las telas. La tabla 6 4.1 presenta un resumen de los efectos del ozono.

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10

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Tabla 6.4.1 : Efectos toxicológicoc provocados por el ozono.

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I

AUDITORY DE SLGUFUOID INDUSTRIAL

Y PROTECc16w AMBIENTAL

7 . EMISIONES

FUGITIVAS

vocs

Las Emisiones Fugitivas VOC's son fugas de compuestos orgánicos volátiles, que no pueden ser capturar@+ por sistemas de recuperación y son generadas en válvulas de todo tipo, bridas, sellos de compresoras y bornbas, también llamados componentes del proceso. Otra fuente de emisión se atribuye a derrames de hidrocarburos por fugas

accidentales.

Estas emisiones son de bajas proporciones (menores a 'i0,OOO ppm) pero que generándose en cientos de piezas individuales de los procesos, alcanzan de un 40-

50% de las emisiones de hidrocarburos en las Industrias del Petróleo de los Estados Unidos.

Resultan de un mantenimiento pobre o tardío, un inapropiado material de empaque y

del desgaste de los equipos, ya que algunos están sometidos a altas y bajas temperaturas, presiones y vibraciones.

Las válvulas son las fuentes que contribuyen de manera significativa con las emisiones fugitivas. En la Unión Americana la cantidad total de VOC's fugados en la industria del petróleo con capacidad de 52,500 m3/dia se estima en 20.4 m3/dia.

Tomando programas de inspeccióii, monitoreo y prácticas de mantenimiento, se podrá controlar las emisiones fugitivas VOC's, de esta manera minimizar pérdidas económicas que repercutirá invariablemente sobre la productividad de la planta y

lo

más importante será, mejorar la calidad del medio ambiente, además de incrementar la

seguridad en los centros de trabajo, reduciendo los riesgos a la salud al exponerse a químicos tóxicos.

8.

MÉTODOS

DE

MUESTRE0

Y

ANALISIS

8.1

INTRODUCCI~N

Mejorar o aun preservar la calidad del aire requiere de la medición de las concentraciones de los contaminantes en la atmósfera. Tal medición sirve para varias funciones vinculadas pero definibles:

1. La medición provee un criterio cuantitativo sobre si los estándares de calidad del aire se están logrando o superando y en qué grado.

2. Las mediciones de la fuente proveen información acerca de las emisiones

y,

donde es aplicable. si el emisor está logrando el estándar regulador.

Y en casos de fondo:

3. La medición es necesaria para determinar si algunos cambios nocivos en los niveles ambientales globales de los contaminantes estAn ocurriendo como resultado de las actividades del hombre:

4. La medición proporciona los datos necesarios sobre los cuales es posible determinar la relación de los efectos con los niveles de los Contaminantes.

5. La medición proporciona los datos para determinar el destino dé los contaminantes en la atmósfera y, junto con la información meteorológica, es un auxilio para modelar y por consiguiente para predecir la relación entre contaminantes, emisiones y condiciones climaticas.

En cada una de estas circunstancias, serán diferentes los contaminantes por medir, la duración del programa de medición, la sensibilidad del método requerido y el periodo sobre el cual se promedia la concentración.

En el caso de los centros de trabajo, es necesario tener un inventario de emisiones para proveer un criterio cuantitativo sobre si los estandares de calidad del aire se están logrando o superando y en qué grado, tomando la estadística de todos los centros y asi tener como consecuencia la seguridad de una productividad mejor, reduciendo así los riesgos a la salud.

Hay varias maneras de muestreo, uno es utilizando factores de emisih, realizando up conteo teórico de los componentes de proceso, estimando las emisiones fugitivas, esto implica ensayo y error, otro es realizando metodologia por medio de un equipo detector.

Los métodos ideales de medición son los que dan resultzdos casi instantáneos, los cuales se pueden utiliiar entonce ; para el control del proceso, así como también para determinar las emisiones de contaminantes; de manera invariable, estos son los métodos físicos.

8.2

FACTORES

DE

EMISIÓN

Para determinar la cantidad de hidrocarburos que se escapan como emisiones fugitivas de un componente, es un problema, obviamente el desgaste de los equipos incrementa las emisiones. Hay una variedad de factores. los cuales pueden ser usados para estimar la velocidad de pérdidas fugitivas: Estm factores los proporciona el SOCMI, (Industria Manufacturera de Quimicos Sintéticos), originalmente desarrollados en tres industrias del petróleo. La industria del petróleo ha producido otros factores análogos a estos, los cuales dependen del tipo de componente o equipo. Esto no implica que un juego de valores sea mas seguro que otro, pero ilustra la necesidad de usar factores

apropiados.

Los factores antes mencionados se basan en un promedio de condiciones de cada componente. Una determinada parte de los componentes son los que tienen fugas. La Legislación en Estados Unidos considera una fuga a una lectura de 10,000 ppmv en el aire de los alrededores, medidas por un detector. Asumiendo que el factor tomado es apropiado, las emisiones totales para un tipo de componente es multiplicado por el factor y el número de equipos existentes.

Una mejora a este método es usar factores de fuga y no fuga, para este

método

es necesario tener datos monitoreados de cada equipo utilizando un detector para hidrocarburos. Los componentes que tienen fugas (los cuales emiten más de 10,000 ppm) son asignados por un factor mientras los que no emiten son designados con otro factor.

22

... . . . .I_ ... ..

Para certificar

los

factores de emisión, otro paso es usado. En este caso la categoría de no fuga es dividida en otras dos subcategorias que comprende de O a 1,000 ppmv de 1,001 a 10,000 ppmv.

La tabla 8.2.1 proporciona los factores para estimar las emisiones fugitivas. Estos no toman en cuenta el tamaño del equipo, las condiciones fisicas (presión, temperatura, material), edad del componente. Los componentes que .no tienen fugas son asignados con una proporción de emisión definida.

El trabajo comienza con el eslabonamiento en las lecturas de los detectores de monitoreo para un valor de liberación; a los valores obtenidos se les aplica una regresión lineal para obtener el factor, actualniente han sido estimados muy pocos factores. Existen valores de situaciones especificas para cada componente individual, la cual se recomienda el uso correcto de estos factores.

Para determinar los beneficios verdaderos del programa de control es necesario la realización de los procedimientos de estiiqación de emisiones. Las estimaciones pueden ser determinados por la multiplicación de los valores de emisiones y la composición. Esto puede introducir erior en el calculo.

Sin embargo las emisiones actuales para vapores tóxicos específicos son dependientes de un numero de parámetros fisicos y quimicos

los

cuales no existían en

las

ecuaciones de los factores de emisiones actuales. Para muchos Componentes con emisiones fugitivas, la composición de vapor puede ser asumido identicamente a un promedio de

las

composiciones de las corrientes, Para los casos en que se dud,e cuando hay casos de presencia de tóxicos como sospecha de benceno es recomendable tomar muestras y se determine su composición (situación especifica).

AUDITORIA _DE SEGYRlDAD INDUSTRUL

i

'PROTECC16U AMBIENTAL

GAS Y PtfROOUIMlCA BdtlcA

.

E

PEMFX

GAS

r

PEIROPUIMCA BASICA

AUDITORIA DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y PROTECCI~N ~MBIENTAL

8.3

APARATOS

DE

MUESTREO

Y

ANÁLISIS

La determinación de la cantidad de un Contaminante del aire, presente en una corriente de gases de escape, o en el ambiente atmosférico, requiere mucho cuidado y el uso de una instrumentación sensible puesto que en cualquiera de los casos, la concentración del contaminante que interesa es pequeña (O-10,000 pprn)

En su mayor parte se utilizan detectores de ionización de flama (FID) y fotoionizadores,

(PID). El equipo mide el carbono total contenido en el vapor, pero no COZ, CO y halogenuros alifaticos tales como cloroformo y tetracloruro de carbono, instalándose un filtro para poder remover el vapor de agua y particulas.

Estos equipos consisten en una Rama de aireíhidrógeno a través de la cual se pasa

un

potencial el6ctrico. Cuando los hidrocarburos se pirolizan en la flama, su conductividad se incrementa grandemente y pasa una corriente que es proporcional al número de átomos de carbono presentes. Este instrumento evalúa los hidrocarburos totales;

no

separa las especies individuales de hidrocarburos. A pesar de estas desventajas el FID

es la forma más recomendada de detectores.

El equipo debe ser calibrado por lo menos una vez por día, pero idealmente tres veces

al dia. Los estándares o condiciones de alta y baja lectura será mayor de 10,000 ppm y

menores de 100 ppm respectivamente

El detector debe ser colocado en la superficie del equipo a monitorear. La sonda puede ser sostenida a una distancia de aproximadamente ₃₀ cm sobre y debajo del equipo a

monitorear.

Los equipos que tienen lecturas en la categoría de escape, debe ser revisado y reparado en

los

primeros quince dias de la detección.

Las lecturas de monitoreo deben ser registrados en la base de datos y guardarlos por lo

menos dos años, revisandolos regularmente para mejorar la dirección y como un

i

9.

LEG

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9.1 INTRODUCCI~N

Históricamente en la Unión Americana !os temas ambientales, así como todo lo involucrado con la tierra, aire y agua, estaban a cargo de la Jurisdicción Estatal, sin embargo la grave problemática del ambiente tuvo mayor injerencia del orden Federal.

A principio de la década de los ~ O ' S , con la promulgación del Congreso de la NEPA National Enviromental Policy Act, se creó el Departamento Federal: EPA (Enviromental Protection Agency) que es la encargada de establecer las normas para la aplicación y ejecución de las Leyes Ambientales en los Estados Unidos

El medio ambiente está regulado por la Constitución de !os Estados Unidos siendo los Estatutos o las Leyes Federales como:

Clean AirAct (CAA)

Clean Water Act (CWA)

Comprehensive Environiental Response

Compensation and Liability Act (CERCCA)

Resource Conservation and Recovery Act (RCCA)

National Enviromental Policy Act (NEPA)

Toxic Substance Control Act (TSCA)

Además de estos estatutos o leyes, se piiblican las Regulaciones por las Agencias Federales como la EPA, y se llevan a la Corte que interpreta estas leyes y regulaciones.

A nivel Estatal se deben observar las Constituciones d e los Estados, las Leyes, Estatutos Estataíes y las Ordenanzas Locales,

AUUlORlA DE SEGURID*D WWSTRIAL Y PROTECCldN AMIIIENTAL

e

6

PEMFX

GAS Y PElROOUIMlCA BASlCd

9.2

CONTROL

DE

EMISIONES A LA ATMÓSFERA

La materia está regulada por la Clean Air Act de 1970 y fas enmiendas adoptadas en la Clean Air Act Amendiments de 1977.

Esta 'ley creo tin esquema de Coordinación Estatal-Federal de amplio rango de regulacion y de acuerdo a este, es la obligación de los Estados adoptar planes para instrumentar la Ley y asegurar una buena calidad del aire dentro de sus fronteras.

9.3

ESTÁNDARES DE CALIDAD DEL AIRE

Para este fin el primer paso fue: establecer los estándares de calidad del aire (NMQS).

La sección 108 de la CAA señala que EPA debe publicar una lista de contaminantes que se ha determinado que tienen efecto adversos en la salud pública y el bienestar que pueden ser emitidos por fuentes estacionarias 6 móviles.

Para cada uno de los contaminantes, EPA debe recopilar y publicar un documento denominado ''CRITERIA (criterios).

Estos criterios son compendios científicos de estudios que documentan los efectos nocivos de los contaminantes a distintas concentraciones en el aire ambiente.

En el establecimiento de los Estándares de Calidad del Aire para la Nación, se prescriben los niveles de calidad del aire que deben ser logradas y que determinan el grado de control requerido para las fuentes individuales. EPA debe basarse en informaci6n de los criterios (son aterlder aspectos económicos de control).

Estos limites establecidos por EPA, no pueden ser excedidos en ningún lugar de

la

Unión Americana.

27

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AUDITORU DE SEGURIDAD INDUSIRIAL

Y PROTECCI~N AMBIENTAL

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Los valores de calidad de aire observados en una región, determinará el grado de control que ser& impuesto a las furrntes existen!es y lac restricciones de la valoración a nuevas fuentes.

Para este trabajo se revisan únicamente e! Cedigo Federal Regulatorio que incluyen las Regulaciones de la Enviromental Protectim Agency que pueden ser aplicadas a las Emisiones Fugitivas VOC's.

28

. . . .~ . . . ...

AUDITORIA DE SEGURIDAD INDUSTRIAL I PROTECCIQW AMBIENTAL

GAS Y P~~ROOUIMICA BIL(ICA

9.4

NORMATIVIDAD

9.4.1

40 CFR Ch. I (7-1-96 Edition)

SUBPARTE KKK- Estandares de rendimientos para equipos con fugas de VOC's

de plantas procesadoras de gas natural

(5

60.630-9 60.636).

Aplicabilidad

(1) Aplican a plantas procesadoras de gas, compresor en servicio de VOC's o servicio de gas húmedo, el grupo de todos los equipos ( bombas, clispositivos,

relevos de presión, válvulas, IinFas, codos, conexiones) dentro de un proceso unitario, cualquier construcción, reconsiruccihn o modificaci6n realizada después del 20 de enero de 1984, adición o reemplazo de equipo para propósitos de mejoramiento del proceso, estacih de compresión, unidad de deshidratacibn, unidad de endulzado, tanques de almacenamiento bajo tierra o subterraneos, unidades de gas natural licuado si están localizadas en una planta procesadora de gas natural.

Especificaciones

Aplicar el uso de medios alternativos para la rediiccion de emisiones VOC'c. Se considerara un equipo en servicio de VOC's o en servicio de gas húmedo, aquel que el contenido en porciento de VOC's puede ser mayor del 10% en peso y jamás menor a éste

Gh5 Y PETROPUIMICI RAT"'

-

AUDITORIA DE SEGURIDAD INDUSTRIAL

> I L I I Y PROTECCdH AMBIEHTAL

.

Cada relevo de presión en servicio gaslvapor puede ser monitoriado trimestralmente y cinco días después de cada operación de liberación de presión para detectar fugas por los metodos especificados.

Si un instrumento de medición lee 10,000 ppmv o mas, se ha detectado una fuga. Cuando una fuga ha sido detectsda, esta debe ser reparada tan pronto como sea posible. pero 110 después de quince días de calendario después de que se detectó la fuga.

El primer intento de reparar será en los Drimeros cinco dias de calendario en que se detectó la fuga.

Requerimientos de inventarioc

Cada componente del equipo que contecga una fuga en su operación, deberá ser identificada con una' etiqueta. Las etiquetas de identificación deberán contener la siguiente información:

1. Número de identificación del operador y del instrumento quienes llevaron a cabo la detección, y número de identificación del equipo.

2. El día en que la fuga fue detectada y los días de cada intento por repararla.

3. Los métodos de reparación aplicados en cada intento por repararla

4. Una leyenda de " arriba de 10,000 ppm", si es que la lectura maxima de los

instrumentos registra 10,000 ppm o más despubs

de

que se realizó algún intento por reparar la fuga.

5. "Reparación retardada" y la razón por el retardo en la reparación de la fuga dentro de los primeros quince dias a partir de la detección de la fuga.

6. La fechaen la cual la fuga ha sido reparada completamente

Se incluirá en las hojas de reporte la siguiente información: el número de identificación del aparato, el númeru de aparatos con fuga que fueron detectados y el

número de aparatos que no fueron reparados y se encootraron con fuga.

30

.~ . . . .. . ... . . . . . ~ .

.. .

AUDITORILi DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y PROTECCION AMBIENTAL

cas

Y PEIROOUIMICA BASKA

9.4.2

40 CFR

Ch.

I(7-1-96 Edition)

Subparte

V-

Estándares Nacioiiales para equipos con fuga (fuentes de emisiones fugitivas)

5

61.240-

5

60.245.

Aplicabílidad y designación de fuentes.

Las provisiones de esta subparte aplican a equipos que operan con VHAP (Volatile Hazadous Air Pollutants) contaminantes volátiles del aire peligrosos en: bombas, compresores, equipos válvulas de relevo, sistemas de toma de muestra, válvulas en lineas de entrada y salida, bridas y otras conexiones, recipientes acumuladores de producto y aparatos de control o sistemas requeridos por esta subparte.

El cumplimiento con esta subpate se determinará por la revisión de registros, revisión de los resultados de prueba de rendimiento, y por inspección, usando los métodos y procedimientos especificados en esta subparte.

Cada pieza del equipo para la cual esta subparte será marcada de una manera que pueda ser distinguida de otras piezas del equipo.

Estándares para Bombas.

Cada bomba será monitoreada mensualmente para detectar fugas por los métodos especificados en esta subpate. Si lee 10,000 ppm o más se detectará una fuga

Se checará por inspección visual cada semana para iqdicaciones de goteo de líquidos del sello de la bomba. Si hay indicaciones de goteo eii el sello de la bomba, se detecta una fuga y se debe reparar antes de quince dias de calendario pero no después de ese tiempo. El primer intento de reparar será en los primeros cinco dias de calendario en que se detectó la fuga.

31

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LiUDITMIIA DE XEOURIOAD INDUSTRIAL Y PROTECCldN AMBIENTAL

GAS Y PEIROPUIMICA BASfCA

Si la bomba está equipada con un mecanismo dual de sistema de sellado que incluye una barrera de sistema de fluido, será excento de los requerimientos del párrafo anterior provisto de lo siguiente:

Cada sistema de barrera de flujo esta equipado con tin censor que detecla fallas del sistema de sellos.

Cada censor descrito es checado diariamente o esta equipado con una alarma audible.

Una bomba que genera emisiones detectables a una lectura en el aparato menor de

.

500 ppm, está excento de los requerimientos, si se demuestra dicha lectura con los metodos especificados en esta subparte.

Estándarec para Compresorec.

Cada compresor será equipado con un sistema de sello que incluya un sistema de barrera de fluido y que prevenga fugas de fluidos de proceso a la atmosfera. Se

requiere que cada sistema de sellado de compresor sea:

Equipado con un sistema de barrera para fluidos que este conectado por un sistema de ventilación cerrado y un aparato de control que cumpla con los requerimientos de esta subparte. será equipado con un censor que detectará fallas del sistema de sello, barrera para Ruidos o de ambos. &da censor descrito es checado diariamente o estará equipado con una alarma audible.

Un compresor estará excento de los requerimientos, si está equipado con un sistema de ventilacion cerrado capaz de capturar y transportar cualquier fuga del sello a un aparato de control que cumpla con los requerimientos de esta subparte.

Cualquier Compresor que genera emisiones detectablec a una lectura en el aparato menor de 500 ppm, está excento de los requerimientos, 5i se demustra dicha lectura con los métodos especificados en 61.245.

32

AUDITORIA DE SEGURIDM INDUSTRIAL Y PROlECCI6N AMBIENTAL

-

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Y PETROPU1MJCA BASJCA

Estándares para Relevo de presión en servicio de gaslvapor.

Todos los liberadores de presión en servicio de gaslvapor, que genera emisiones detectables a una lectura en el aparato menor de 500 ppm, está excento de los requerimientos, si se demustra dicha lectura con los métodos especificados en esta subparte.

Será monitoreado no después de cinco dias de calendario de haber liberado la presión, para confirmar la condición de emisión no detectable. Excepto durante la liberación de presión, cada aparato será operado con emisiones no detectables.

Cualquier liberador de presión estará excento de los requerimientos, si está equipado con un sistema de ventilación cerrado capaz de capturar transportar cualquier fuga del sello a un aparato de control que cumpla con los requerimientos de esta subparte.

Estándares para válvulas de líneas cie entrada y salida.

Cada válvula será monitoreada mensualmente para detectar fuga por el método especificado en esta subparte. Una fuga sera detectada si se determina una lectura de

10,000 ppm o más grande.

Cualquier válvula puede ser monitoreada cada dos meses, si se demuestra que no genera emisiones no detectadas.

Si una fuga se detectó, la válvula se monitoreará mensualmente, se procederá como el párrafo anterior hasta que la fuga no sea detectada

Un primer intento por reparar el equipo, será hecho antes de los cinco primeros dias que se detectó la fuga, la práctica del primer intento puede ser:

Ajustar o apretar los pernos Reemplazos de pernos

Ajuste de empaques con tuercas

Inyección de lubricante dentro del empaque.

GAS Y PElROOUlMlCA UIulCA AUMlOWA DE SEGURIDAD Y PROTECCI~N AMBIENTAL INWSTRIAL

Cualquier válvula que sea insegura para monitorear, es decir que el personal de monitoreo puede ser expuesto a un daíio inmedizto como consecuencia del cumplimiento, estara excento de los requerimientos de esta subparte.

Estándares para Retrasos en la reparaciin

Será permitido el retraso en la reparación de algún equipo por cualquier fuga detectada, si la reparación es técnicúmente imposible en un proceso. La reparación de este equipo será antes de finalizar el siguiente proceso unitario en paro.

Se permitirá el retraso en la reparación para válvulas si se demuestra que la reparación inmediata la emisión fugitiva es más grande que, !as emisiones de purgado en el equipo.

El retraso en la reparación para bombas será permitido si la reparacih os completada tan pronto como sea posible, pero no despues de seis meses de haber detectado la fuga.

Métodos de prueba y procedimientos

El monitoreo cumplirá con el método 21 del apéndice A de 40 CFR parte 60. De la referencia en el método 21 se encontrarán los criterios de ejecución de los instrumentos de detección.

Los instrumentos serán calibrados antes de ser usados cada dia para SU uso por los procedimientos especificados en la referencia del método 21.

La calibración

con

gas, sera con aire (menos de 10 ppm de hidrocarburos en aire)

llevado a cero, también con una mezcla de metano o n-hexano y aire a una concentracion de aproximadamente O menor de 10,000 ppm de metano o n-hexano.

9.4.3

40 CFR 63 SUBPAilTE H: ESTÁHDAR NACIONAL DE EMISIONES EN

COMPUESTOS ORGÁNICOC PELIGROSOS (HON) PARA EQUIPOS CON FUGA

(3

63.160-§63.182)

Aplicación y designación de fuentes

Las estipulaciones de esta subpaife aplic3 a bomhas, compresores, agitadores, sistemas de recolección de miiestras. válviilas en lineas de entrada y salida, conecciones, aparatos o sistemas de conírol requeridos por esta subparte, que operan para coinpuesíos orgánicos peligrosos en servicio de 300 Its O mas.

Estitidares de bombas en servicio de liauidos ligeros

Las bases de los estándares para cada grupo de unidades de proceso existentes sujetas a las provisiorws de esta suhparte , serán.

a) Fase I: Comenzando con el día del inicio del Programa de Control.

b) Fase II: Comenzando

no

después dq un año de haber miciado el Programa de

Control

c) Fase 111: Comenzando dos años d-: que se iricio el Progíama de Control

Para fuentes nuevas las bases aplicables ser+ti:

Despiiés de el arranque inicial cumplir con 'a fase I1 de los requerimientos y

Comenzando no después de un año dpl eqcendidc iniciol, cumplir con la fase 111

Se monitnreará cada botnba niensulmatite pcr los métodos especificados en esta subparte.

t AUDllORlA DE LIIGUIIDAD INDUSTRIAL Y PROlECCl6N AY(IIEN1AL

6 s

Y PETROOUIMICA BASICA

Se define una fuga en cada fase como:

Fase I: Una lectura de 10,000 ppm o más grande

Fase

II: Una lectura de 5,000 pprn o

más

grande

Fase 111: Una lectura de,' aparato de:

a) Para bombas que estén manipulando poliinerización de monómeros, una lectura de 5,000 ppm o más grande.

b) Para bombas que estén manipulando servicio de alimentos Ó medico será de

2,000 pprn más grande.

c) Para las demás bombas una lectura de 1,000 ppm

Cada bomba se checará por inspección visual cada semana para indicar la existencia de goteo de liquidos en el sello de la bomba. Si hay indicaciones de goteo, se detectará una fuga.

Si se detectó la fuga, se debe reparar antes de quince dias de calendario pero no después de ese tiempo. Un primer intento por reparar el equipo, será hecho antes de los cinco primeros dias que se detectó la fuga, la práctica del primer intento puede ser:

Ajustar o apretar los pernos.

0 Reemplazos de pernos.

o Ajuste de empaques con tuercas.

Inyección de lubricante dentro del empaque.

Asegurar que estén operando las bombas a temperatlira y presión de diseño.

Cuando se tienen los datos del monitoreo. se puede realizar el cálculo del % de fuga en

las bombas de los procesos unitarios. considerando cualquier base de datos.

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