MANUAL DE OPERACIÓN HIVOL

MANUAL DE OPERACIÓN

MUESTREADOR DE ALTO

VOLUMEN

PM

10

(HVPM10)

Thermo Andersen

TABLA DE CONTENIDO

SECCION CONTENIDO PAGINA

1.0 Introducción 5 2.0 Principio de Operación 4 3.0 Ensamble de Equipo 12 4.0 Procedimientos de Calibración 18 5.0 Operación en Campo 39 6.0 Calculación 51 7.0 Procedimientos de Mantenimiento 65 8.0 Referencia 78 Apéndice

A Código Regulaciones Federales A-1

B Controlador Electrónico Flujo de Masa B-1 Instrucciones

C Grabadora Continua de Flujo Instrucciones C-1

D Instrucciones Temporizador D-1

E Instrucciones del Retro-Fit E-1

ATENCIÓN!

1. Para evitar un impacto eléctrico, desconectar la fuente de poder 115 voltios antes de ejecutar cualquier actividad de mantenimiento sobre el muestreador HVPM10

2. Alineación apropiada del cabezal Modelo 1200 es necesaria para mantener un sello apropiado. Verificar la alineación de los pasadores y huecos para un asentamiento apropiado antes de cerrar los ganchos de seguridad del cabezal.

3. Cuidado en el manejo y técnica se deberá desarrollar para asegurar que el filtro fibra de cuarzo no sea dañado antes y después del muestreo ( este filtro es extremadamente frágil). Un porta filtros es obligatorio con todos los sistemas ASI/GMW HVPM10

4. Debido al tamaño del cabezal de fragmentación PM10, es requerido que el muestreador sea firmemente anclado a una plataforma en el sitio de medición. Modelo 20221 (PN # G2021) un accesorio de soporte es recomendado.

5. Las cuñas de colección del Modelo 1200 deberán ser verificadas rutinariamente por sobrecarga. Referirse a la sección 7.1 procedimientos.

6. Voltaje adecuado es requerido para los Muestreadores HV PM10 equipados con controladores de flujo masico. Un mínimo voltaje de 90 VAC es necesario para asegurar una operación apropiada. Interruptores a tierra son recomendados para todos los sistemas HVPM10.

Tabla 1.1 Descripción Cabezales de los Muestreadores ASI/GMW HV PM10

DESIGNACIÓN MÉTODO CABEZAL

REFERENCIA Y NUMERO DE DESCRIPCION MODELO

RFPS-1287-063 1. Etapa Singular Boquilla

Aceleración 2. 9.7 µm, 50% punto

de corte

SA / G1200 3. Cuña Colección de Grasa 4. Cuerpo del Cabezal con

bisagra para limpieza

RFPS-1287-064 1. Dos Etapas Boquilla Aceleración 2. 9.7 µm, 50% punto de corte SA / G321-B 3. Cuña Colección de Grasa sobre la

primera etapa

4. Tapa del Cabezal movible para limpieza

RFPS-1287-064 1. Etapa Singular Boquilla Aceleración

2. 9.7 µm, 50% punto de corte SA / G321-C 3. Cuña Colección de Grasa

4. Tapa del Cabezal movible para limpieza

Nota: Un cabezal comprado originalmente como Modelo 321 (cabezal etapa singular sin cuña de grasa) del Modelo 321-A (cabezal de dos etapas sin cuña de grasa) se debe modificar para reunir el método de referencia designado. Por favor contactar la fabrica

1.0

INTRODUCCIÓN

En Julio 1, 1987, la Agencia de Protección Ambiental en USA (U.S. EPA) promulgo un nuevo tamaño especifico para el estándar calidad de aire (referirse al apéndice A) para material particulado en el ambiente. Este nuevo estándar primario aplica solamente a partículas con diámetros aerodinámicos mas pequeños que, o igual a, 10 micrómetros (PM10), y cambia las reglas originales para material particulado totales suspendidas (TSP). Para medir concentraciones de estas partículas, la EPA también promulgo un nuevo método de referencia federal (FRM). Este método esta basado sobre la fragmentación de no partículas de PM10 de su tamaño de distribución, seguido y análisis gravimetrico de la masa PM10 sobre el filtro sustraído.

El nuevo estándar primario (adoptado para proteger salud humana) limita la concentración de PM10 a 150 microgramos por metro cúbico estándar (µg/std.m3) durante un periodo de 24 horas. Se cree que estas partículas mas pequeñas son capaces de llegar a las regiones bajas de las regiones del tracto respiratorio humano, y de esta manera ser responsable por la mayoría de los efectos adversos asociados con contaminación de partículas suspendidas. El estándar segundario, usado para valorar el impacto de la contaminación sobre la salud publica, ha sido también establecer 150mg/std.m3.

Andersen Sampler, Inc (ASI) y General Metal Works (GMW) sistemas Muestreadores de Alto Volumen (HVPM10) reúnen todas las especificaciones de cumplimiento de FRM para la medición de PM10 y por lo tanto, ha sido designado como un método aprobado para la determinación de concentración de partículas suspendidas PM10. Cada muestreador ASI/GMW HVPM10 lleva una etiqueta de identificación con las especificaciones del cabezal FRM numero de designación. Tabla 1.1 presenta la descripción de cada cabezal y su respectivo numero de designación.

No importa el modelo del cabezal ASI/GMW usado, el método de referencia también requiere que el sistema de medición sea equipado con los siguientes componentes:

A. Un cubierta en aluminio adonizado identificado como G850.

B. Un cabezal de fraccionamiento PM10 identificado como Modelo 1200, 321-B. o 321C.

C. Un acrylonitrile-butadine styrene-platico soporte de filtro, encaje de motor y motor de 0.6 hp (Sierra-Andersen productos son disponibles

solamente bajo requerimiento), o un soporte de filtro en acero inoxidable y encaje de motor en plástico fenólico con un motor de 0.6 hp (producto GMW).

D. Un flujo de masa electrónico o un sistema de control volumétrico (transformadores no están disponibles para el sistema control de flujo para Muestreadores PM10)

E. Un programador / temporizador digital, temporizador mecánico de siete días, programador / temporizador de seis días, programador / temporizador de estado sólido, o un indicador tiempo de lapso.

F. Una grabadora de flujo continua o un método alterno para grabar la operación de la rata de flujo (ejemplo pre y post flujo de verificación). Si un muestreador HV PM10 no esta equipado con un componente de cada uno de las categorías de arriba, datos colectados no puede ser directamente o ultimadamente reportada a la USA EPA. Si hay preguntas referente a la autenticidad del sistema de monitoreo, por favor contactar la fabrica lo mas pronto posible.

Este documento nombrara los métodos recomendados de operación para los sistemas de monitoreo ASI/GMW HVPM10. los procedimientos presentados aquí están dentro de todos los aseguramientos de calidad y especificaciones de operación requeridas por el FRM, compatible con procedimientos presentados en el “Quality Assurance Handbook for Air Pollution Measurement Systems, Volumen II, /sección 2.11 y son específicos a los sistemas ASI/GMW.

2.0

PRINCIPIO DE OPERACIÓN 2.1 Sumario del Método

El FRM describe en detalle los requerimientos de ejecución para todos los muestreadores PM10. el instrumento deberá reunir los requerimientos básicos simplificados en Tabla 2.1. Todos los sistemas de monitoreo ASI/GMW HVPM10 satisfacen este criterio. Solamente partículas < 10 µm son extraídas a través del cabezal y una constante, controlador de flujo (VFC). Partículas son coleccionadas sobre un filtro de fibra de cuarzo que es equilibrado y pesado antes ( tara) y después (denso) del muestreo para determinar el peso (masa neta) ganado de la muestra. Duración de la muestra es controlada por un temporizador con exactitud de ± 15 minutos sobre un periodo de muestreo de 24 horas o medido por un indicador lapso de tiempo.

Para calcular la concentración de masa de PM10,, el volumen total de aire muestreado es determinado de la medición de rata de flujo actual y el tiempo de muestreo. La concentración de PM10 en el ambiente es después computarizado como la masa neta coleccionada dividida por el volumen de aire muestreado. Ya que el muestreador es operado en términos de actual o condiciones promedios de temporada (para reunir las especificaciones designadas del cabezal), la rata de flujo operacional (y asi, el volumen de muestreo) deberá ser correcto a las condiciones de referencia de la US EPA (298°k, 760 mmHg) para reportar datos. Concentraciones reportadas deberán ser expresadas como microgramos por metro cúbico estándar (µg/std.m3). Como previamente indicado, el Size-Selective Inlet (SSI) ( cabezal tamaño selectivo) es el componente del muestreador que caracteriza el método de referencia numero de designación de un muestreador HV PM10. Ya que varias modificaciones han ocurrido, la siguiente historia breve de la evolución del ASI/GMW SSI puede ser de ayuda.

El SSI original fue desarrollado por el Dr. A.R. McFarland bajo un otorgamiento de la U.S. EPA para reunir un potencial estándar en Partículas de Inhalación. En ese tiempo la U.S. EPA propuso regular solamente esas partículas con un diámetro aerodinámico (a.d) de 15 µm. Después de investigación y estudios de campo, la U.S. EPA considero este indicador de partícula y decidió que un indicador basado sobre la concentración de Partículas Torácico (esas partículas que pueden ser arrastradas en el sistema respiratorio, <10 µm a.d.) proveer una mejor indicación de la forma de efectos de salud potencial contaminación partículas.

Tabla 2.1 Método Referencia Federal HV PM10 Requerimientos de Ejecución

ESPECIFICACIÓN NUMERO DE PARTE

1. Hala una cantidad medida de aire ambiental SA/G 1200 a través de un designado y especializado, SA/G 321-B* cabezal discriminante tamaño de partícula SA/G 321-C*

(*no se vende mas)

2. Mantiene un flujo constante dentro de las SA350/G310 (rata flujo masa)

las especificaciones designadas del cabezal G360 (rata flujo volumétrico) HV PM10

3. Colecciona la muestra sobre un filtro GQMA (Fibra Micro Cuarzo) aprobado

1. Tener un sistema control de tiempo dentro G70, G70i, G76, G76i, de limites de exactitud estipulados por FRM G801, G8000, G901, G30

Dr. McFarland modifico etapa singular, 15 µm punte de corte bajo la forma ASI este cabezal fue vendido desde Marzo, 1982 hasta Mayo, 1984 bajo la designación Modelo 3221. Aunque el cabezal del Modelo 321 reunía todos los desempeños predominantes de especificaciones para cabezales de PM10, Dr. McFarland desarrollo un SSI mejorado, el de dos etapas Modelo 3221-A. Durante subsecuentes desempeños en el campo sin embargo evaluaciones de U.S EPA, fue determinado que una superficie con grasa para colección fue requerida (dentro del SSI) para prevenir un potencial de “cargar durante” partículas grandes (>20 µm) en sitios de monitoreo de PM10 sujetos a altas concentraciones de polvo por vientos.

Mas tarde análisis de datos TAMU determino que el cabezal de 10.2 µm punto de corte (diseño original cabezal del Modelo 321 y 321-A) puede ser modificado a un punto de corte de 9.7 µm usando un diámetro mas pequeño en la boquilla de aceleración. Un punto de corte de 9.7 µm reúne no solamente todos los Métodos de Referencia Federal (FRM) especificaciones de cabezales (cabezal punto de corte de 10 µm ± .5 µm) pero también resulta en mediciones de concentraciones de masa baja. Ya que, el desarrollo de las cuñas colección de grasa y boquillas insertadas en los cabezales 321 y 321-A.

ASI/GMW ofrece este kit de modificación gratis a todos los clientes que han comprado el Modelo con los cabezales 321 y 321-A, es solamente necesario contactar al fabricante. Las Instrucciones están presentadas en apéndice E de este manual.

Una vez modificadas con la superficie colector de grasa, los cabezales 321 y 321-A son designados bajo el Método de Referencia (1287-065 y RFPS-1287-064, respectivamente) y son referidos como el Modelo 321-C y 321-B respectivamente. Nota: Boquillas para el cabezal 321A no son requeridas por la designación FRM, ellos sin embargo, son recomendados por el fabricante. Desde que los cabezales con colección de grasa necesitan limpieza que sea rutinariamente, Dr. McFarland más tarde desarrolló un cuerpo de bisagra (Modelo 1200) SSI para facilitar estos procedimientos de mantenimiento.

Esta sección examinará cada porción de sistema de monitoreo y proveerá una discusión sobre el principio de operación de cada componente individualmente. Para el propósito de simplicidad y organización, se asumirá que el cabezal del Modelo 1200 será montado sobre un muestreador de alto volumen equipado con un controlador de flujo volumétrico, indicador laso de tiempo, y una grabadora de flujo continuo. También se asumirá que el cabezal 321-B (Nota: Estos cabezales no siguen siendo fabricados; sin embargo debido al número de cabezales en operación, el principio de operación están siendo incluidos aquí). Ha sido montado sobre muestreadores de alto volumen equipados con controlador de flujo másico, grabadora de flujo continuo y reloj o temporizador de seis días. Esta configuración no es requerida ni necesariamente recomendada. Como es indicada en la tabla 2.1, si el sistema de monitoreo satisface los requerimientos presentados en 40 CFR53, apéndice J los

componente individuales son intercambiables; cualquier combinación de cabezales, controladores de flujo y temporizadores está permitido.

2.2 Muestreador / Modelo 1200/VFC HVP PM10, REFS-1287-063 La figura 2.1 presenta el esquemático indicando los elementos básicos del Muestreador Modelo 1200/VFC HVP PM10. Como el aire es absorbido en el cabezal, es evacuado de la cámara buffer a través de nueve boquillas aceleradoras a la cámara de impacto donde las partículas más grandes que 10 µm son impactadas a la cuña colección de grasa. El aire que contiene fracción de partículas de PM10 es después canalizadas a través de dieciséis tubos de ventilación adicionales y filtrados a través de un filtro de micro cuarzo especialmente formulado. Las boquillas de aceleración tienen diámetro crítico calculado y ejecutan la prueba para proveer la velocidad necesaria para afectar la fraccionalización correcta de la partícula dentro de la cámara de impactación. Ya que las velocidades de aire son críticas de mantener un punto del corte dentro del cabezal del PM10, manteniendo el diseño de la rata de flujo de 1.3 m3/min (± 10 %) a condiciones actuales es importante.

La rata de flujo de la muestra es controlada y mantenida por un controlador de flujo volumétrico (VFC) simplemente indica, que el VFS es un venturi dimensional usada para controlar flujo de gas. Cuando se aplica a un muestreador de alto volumen, este principio de control de flujo incorpora un venturi de paredes suaves que gradualmente se abre a una sección de recuperar. El vacío es proveído por un motor debajo del venturi.

El control de flujo es adquirido por obstrucción, y de esta forma acelerando, el flujo de aire a través del venturi. En algún punto en la corriente de flujo, la velocidad del aire es igual a la velocidad acústica, y un flujo crítico será obtenido. Siempre y cuando los cambios de abajo sean pequeños, todas las condiciones del venturi (incluyendo la rata de flujo) sean determinadas por las condiciones de arriba. Esta condición es referida como “atascamiento” y es una característica distintiva de todos los VCF. El ASI/GMW VFC utiliza este principio flujo de atascamiento para mantener una constante actual rata de flujo de 1.13m3/min sobre el periodo de muestreo. Nota: si los datos no van hacer reportados a la U.S. EPA, la rata de flujo deberá ser corregida a condiciones estándares antes de calcular el volumen del muestreo. Estas calculaciones son presentadas en Sección 6.0 de este documento.

Ya que el flujo crítico a través de venturi no es afectado grandemente por cambios en la carga del filtro, temperaturas ambientales o presión barométrica, una rata de flujo volumétrico estable es mantenida siempre y cuando la unidad esté proveída de suficiente corriente. Para determinar la rata de flujo operacional del muestreador (como requerida por el FRM) se debe hacer una calibración. Procedimientos de calibración específico son presentados en sección 4.0. El flujo del muestreador indicado y la lectura de un medidor de

ASI/GMW tiene dos modelos de indicador lapso de tiempo: Uno que se puede recetear, y otro que provee registro sin parar del tiempo total de operación del Muestreador. El modelo seleccionado es opcional

2.3 Muestreador Modelo 321-B/MFC HVPM10, RFPS-1287-064

Se asume por simplicidad que el cabezal del Modelo 321-B ha sido aparejado en un controlador de flujo másico. Sin embargo esto no es necesario ya que, un cabezal 321-B desempañará como designado con un controlador de flujo volumétrico.

Figura 2.2 presenta un esquemático indicando los elementos básicos del Muestreador Modelo 321-B/MFC HVPM10. Como el aire es absorbido en el cabezal es evacuado de la cámara buffer donde las partículas más grandes de 10µm son impactadas sobre la cuña colección de grasa. El aire es después acelerado a través de 16 jets adicionales a una cama de impacto secundaria. El flujo de aire finalmente sale del cabezal a través de nueve tubos de ventilación hacia el filtro de micro cuarzo. Actualmente, el filtro micro cuarzo es el único filtro comercialmente disponible que satisface los requerimientos estipulados en el 40 CFR 53, apéndice J para monitoreo de PM10. ASI/GMW están buscando alternativas de filtro e informará a nuestros clientes si alguno se convierte en disponible.

El aire es jalado a través del filtro hacia la entrada del motor y su secuencialmente arrojado a la atmósfera. La rata de flujo de masa actual del muestreador de aire es controlado con una sonda sensor/ referencia de flujo montada en la sección de la garganta del soporte del filtro. La salida eléctrica de la sonda de flujo y el circuito de estado sólido asociado es usado como la señal de control para ajustar la velocidad del motor. Así como las condiciones ambientales o cargo del cambio del filtro, el controlador incrementa o disminuye la corriente eléctrica al motor de tal manera que la rata de flujo de masa es mantenida a velocidad constante. La rata de flujo deseada por el muestreador es ajustada por un potenciómetro después de calibrar el muestreador.

La rata de flujo de masa específica en el cual el muestreador se debe fijar de pende sobre las condiciones locales de temperatura y presión barométrica. El Modelo 321-B SSI es designado para mantener un punto de corte de 10 ± 0.5µm sobre una rata de flujo de un rango de 1.02 a 1.24 m3/min a condiciones actuales.

Es imperativo que el operador escoja un punto de fijación el cual centrará la rata de flujo en respecto al corrido de fluctuación de temperatura del día y condiciones de presión barométrica para llevar a cabo esto, una temperatura promedio y presión barométrica de cada sitio de monitoreo se debe determinar. Usando estos valores, un promedio optimo del ajuste de rata de flujo es calculado y un punto de fijación es determinado. Calculaciones y procedimiento de ajuste de puesta en punto son presentados en sección 4.4. Una grabadora continua de rata de flujo de muestreo es suministrada por el transductor de presión. Este instrumento es conectado al puerto de exhosto de presión del motor y monitorea la diferencia en presión entre atmosférica y la del motor. La respuesta de la grabadora de flujo es calibrada y se puede usar no solamente para medir la rata de flujo de muestreo, pero también monitorear la estabilidad de voltaje en línea y el desempeño del controlador de flujo. Se asume que el muestreador Modelo 32-B/MFC está también equipado con un reloj mecánico de seis días este reloj está designado para operar con el muestreador HVPM10 para cumplir con el formato especificado de seis días de Registro Federal y su exactitud está dentro ± 15 minutos sobre un periodo de muestreo de 24 horas. Una vez propiamente fijado, este temporizador energizará el muestreador cada sexto día, a media noche, y permite la rotación del periodo de muestreo sobre una semana completa.

2.4 Equipo de Calibración

Un dispositivo de orificio convencional, idéntico al que se usa en la calibración de muestreadores de partículas totales en suspensión, es usado para calibrar el muestreador ASI/GMW HVPM10. Dos modelos de orificios están disponibles: Uno equipado con un juego de cinco platos de resistencia (N/P G25), y otro con una válvula permitiendo una resistencia variable (N/P G335). En cualquiera de los dos casos el dispositivo de orificio se debe calibrar contra un estándar pf para saber su exactitud cada año y con una relación de calibración (caída de presión de oficio vs rata de flujo actual) por una agencia de calibración o el operador.

3.0

INSTRUCCIONES DE ENSAMBLE DEL MUESTREADOR HVPM10

El muestreador ASI/GMW HVPM10 es enviado en dos cartones uno conteniendo el cabezal selectivo de tamaño (SSY) y el segundo conteniendo el soporte y la unidad básica. Esta sección presenta instrucciones de ensamble para el cabezal Modelo 1200 y la unidad básica de base.

Instrucciones específicas para el muestreador HVPM10 (Ej. Intercambiar un cabezal modelo 321-B por un modelo 1200 o instalar un VFC en un muestreador previamente equipado con un MFC) son disponibles del fabricante y no están presentados aquí. Instrucciones para modificaciones de un cabezal modelo 321-A a un Modelo 321-B son presentados en apéndice E.

3.1 Modelo 1200 cabezal selectivo de tamaño (SSI) instrucciones de ensamble

El Modelo 1200 SSI es empacado básicamente completo; solamente un ensamble menor es necesario. Cuando se remueve los cartones de empaque tener mucho cuidado de no dejar caer la tapa en forma de domo. El SSI es empacado con dos cojines protectores: Uno reposa entre la capucha y el cabezal, el segundo arriba de las boquillas de aceleración. Remover ambos cojines y las abrazaderas que están en las cuatro esquinas de la caja, suavemente levantar el SSI del cartón y ponerlo sobre el piso o en una mesa de trabajo. Guardar el contenedor de envío y material de empaque para un uso futuro localizar la bolsa con el hardware pegada a los platos boquillas de aceleración y ensamblar el SSI de la siguiente forma:

1. Poner la capucha (el domo lado arriba) sobre el SSI.

2. Alinear un hueco (ocho en total) sobre la capucha con uno localizado sobre el cabezal rampa deflector de lluvia ( N/P: SSI-106). La rampa deflectora de lluvia es la sección encorvada del plato de aceleración adyacente a las boquilla.

3. Colocar los separadores de aluminio (N/P: SSI-60) entre la capucha y el plato boquillas de aceleración.

4. Por cada separador, colocar un tornillo y una arandela de nylon en línea. Instalar sueltamente el separador al plato de boquillas y capucha repetir pasos 1 y 3 en los separadores restantes. Cuando todos los separadores están instalados, apretarlos con los dedos para asegurar un sello completo.

5. Soltar las cuatro agarraderas de acero inoxidable del cabezal y voltearlas hacia atrás sobre la parte de arriba del SSI. Asegurar el soporte del cabezal en su posición más alta.

6. Soltar las cuñas de colección de sus dos grapas. Levantar la cuña cuidadosamente pasando las boquillas y hacia fuera del cabezal.

7. Ubicar la cuña sobre una superficie plana y rociarlo con una capa gruesa de silicona DOW CORNING No. 316 no sustituya cualquier otra grasa o aceite sin contactar al fabricante; la característica de rebote de las partículas pueden ser afectadas por el cambio de viscosidad del aceite. 8. Manejar solamente los bordes, retornar las cuñas de colección (lado

engrasada hacia arriba) al cabezal del muestreador y asegurarlo.

9. Mientras esta soportando hacia delante el amortiguador el cabezal, cerrar y asegurar la porción de arriba del cabezal de muestreo. NOTA: Puede ser necesario ajustar las agarraderas al cabezal. Para hacer esto, soltar la tuerca sobre el tornillo de la agarradera para recortar el largo de la agarradera girar el tornillo en el sentido de las manecillas de reloj; hacia el lado contrario es para alargarlo. Después de que los ajustes sean completados, apretar tuerca.

3.2 Instrucciones de Ensamble del soporte Muestreador HVPM10 (Muestreador VFS)

Las instrucciones presentadas en esta sección son específicas a sistemas de muestreos ASI/GM WHV PM10 ordenados con un controlador de flujo volumétrico (VFC).

El soporte del muestreador HVPM10 es fácil de remover del contenedor de transporte volteando la caja horizontalmente y después lentamente remover el soporte. Las dos cajas adicionales incluidas en la caja de envío del soporte contienen el motor, el controlador de flujo volumétrico y el ensamble soporte del filtro. El procedimiento para ensamblar el soporte es el siguiente:

1. Remover el controlador de flujo volumétrico, motor (figura 3.1) y ensamble soporte de filtro de su respectivas cajas.

2. Remover el adaptador masculino (N/P: G-2002) removiendo cuatro tornillos de esta manera el motor será expuesto.

3. Si el empaque de neopreno no ha sido pegado a la parte de arriba del VFC, instalar (uno) de los empaques de la pestaña del VFC directamente sobre el enjaule del motor. Estar seguro que el empaque no tiene ningún daño antes de continuar.

4. Usando los cuatro tornillos, juntar el empaque de la pestaña del VFC. Estar seguro que la flecha sobre el VFC está apuntando hacia abajo (hacia el motor).

5. Colocar el segundo empaque de la pestaña del VFC encima del VFC, conectar el adaptador masculino al VFC instalando y apretando los ocho tornillos no apretarlos mucho.

6. Colocar el sistema de ensamble de VFC a el soporte de filtro. Esté seguro que el empaque plato de motor (N/P: G2001) este presente antes de apretar.

7. Centrar el empaque de sellamiento FH (8x10x3x8”) sobre el hueco rectangular en el soporte. Con la ayuda de otra persona, levantar el ensamble completo del soporte de filtro y VFS y suavemente dejarlo caer sobre el hueco rectangular del soporte. Esté seguro que el empaque de sellamiento FH está centrado igualmente alrededor del hueco. Ajustes pueden ser necesarios después que el ensamble ha sido puesto adentro.

8. Conectar la tubería entre la grabadora continua y la espita presión del motor. Conectar la tubería entre la espita presión de filtro y el desconectador rápido sobre el soporte.

NOTA: Si el muestreador ha sido ensamblado en una localización central (no donde va a ser operado), es recomendado que pasos 9 al 12 hasta que el muestreador esté desplazado. Es más fácil transportar el soporte deberá ser firmemente anclado antes de instalar el cabezal.

Extender los pies de soporte (N/P: G-2021) es sugerido.

9. Con la ayuda de otra persona, cuidadosamente coloque el ensamble SSI sobre el soporte.

10. Asegurar el cabezal al cuerpo del soporte instalando cuatro tornillos en los lados del soporte (referirse a la figura 3.2) y a través del platillo de soporte (N/P: G1206). Huecos previamente taladrados en cada uno de los cuerpos de soporte.

11. Dejar libre el platillo del soporte del SSI (N/P: G120018). Soltar las seis agarraderas que están conectadas a la sección platillo de soporte.

12. Conectar el amortiguador de platillo de soporte al lado derecho del platillo de soporte. Esté seguro que la arandela esté ubicada en la parte de afuera del amortiguador platillo de soporte. Cuidadosamente abra el cabezal.

13. Instalar el cargador de filtro sobre el muestreador y conectar la cuerda de corriente masculina a una línea de voltaje. Energizar el muestreador y asegurarse que la grabadora indica una respuesta en la escala de arriba. Contactar al fabricante inmediatamente si se detecta alguna falla.

14. Apagar el muestreador. Siguiendo las instrucciones en apéndice D para un modelo de temporizador específico instalado, conectar el motor al temporizador y programe, si es necesario. Elegir la puerta del soporte.

15. Mientras soporta el amortiguador del soporte platillo hacia usted, cerrar el cabezal. Asegurar los seis agarraderas. Si es necesario, ajustar las agarraderas siguiendo los procedimientos presentados en el paso 9, sección 3.1.

16. Conducir una prueba de fuga y calibración como es presentada en sección 4.2.

4.0

PROCEDIMIENTOS CALIBRACIÓN DE FLUJO

Como discutido en Sección 2.1, es asumido en este documento que el cabezal del Modelo 1200 ha sido unido con un controlador de flujo volumétrico; y el Modelo 321-B con un controlador de flujo masico (MFC). Como mencionado previamente, esto no es requerido o necesariamente recomendado, cualquier cabezal desempeñara como designado no importa cual controlador es usado. El tipo de control de flujo si, indica el método de calibración. Personal de operación deberá referirse a la sección que tiene que ver con su tipo específico: Sección 4.3 presenta procedimientos para muestreadores VFC y sección 4.4 para muestreadores MFC. Estas dos secciones son completamente independientes; es posible remover y juntar (si es necesario) solamente esas páginas que tienen que ver con este tipo de operación de muestreo en una red de monitoreo. Es recomendable sin embargo, que esta sección entera sea revisada y los dos métodos evaluados. En equipo de casa, simplicidad en el procedimiento, y aplicación secuencial de datos puede garantizar uno nuevo o reponer sistema de medición PM10.

Para asegurar una calibración exacta, ASI/GMW recomienda una prueba de fugas que sea conducida después de ensamblar el muestreador HVPM10 y rutinariamente de ahí en adelante. La prueba de fuga se debe conducir después de hacer mantenimiento al motor para determinar la integridad de los sellos. Procedimientos para la prueba de fugas completa están presentados en sección 4.2

4.1 Discusión designación rata de flujo

La determinación de las características del tamaño de las partículas de los cabezales Modelo 1200 y 321-B dependen de la velocidad del aire a través de los jets de aceleración.. Un cambio en la entrada de velocidad resultará en un cambio nominal del tamaño de partículas coleccionadas. Por esta razón, es imperativo que la rata de flujo a través del cabezal sea mantenido a una rata de flujo constante actual de 1.13 actual m3/min (± 10%).

Desde que esta rata baja actual no es crítica para la fraccionación de la partícula, el operador debe tener un entendimiento de las designaciones de rata de flujo usadas en el monitoreo de PM10. Confusión entre varias unidades de monitoreo es la fuente más frecuente de error en redes de monitoreo de partículas tabla 4.1 presenta un sumario de designación rata de flujo PM10, su uso primario y ecuaciones de conversión.

19

TABLA 4.1 DESIGNACION RATA DE FLUJO COMUN USADA EN MONITOREO DE PM10

Designación Rata Flujo Condiciones Temperatura Designación Temperatura Condición Presión Barométrica Designación Presión Barométrica

Uso Primario Calculación Conversión Qa Actual 24 horas Promedio Ta Tav Actual 24 horas Promedio Pa Pav

1. Cabezal Flujo Designado 2. Flujos Calibración

3. Auditoria y Verificación Flujo

1. Ratas Flujo Operacional

Qstd = Qa (Pa/Pstd)(tstd/Ta) Qstd = Qa (Pav/Pstd)(Tstd/Tav) Qstd EPA Referencia Tstd (2998 K) EPA Referencia Pstd (760 mmHg)

1. Reportar Datos Qa = Qstd (Pstd/Pa)(Ta/Tstd) Sqa Ajustado a Temporada Qa rata flujo Promedio Temporada Ta Promedio Temporada

Pa 1. Ratas Flujo Operacional Qstd = Sqa (Ps/Pstd)(Tstd/Ta)

Este no es una rata de flujo. Rata de Flujo solamente puede ser expresada en términos unidades de masa (flujo estándar) o Unidades de Volumen (flujo actual). Esta designación simplemente se refiere a un ajuste de temporada Qa Rata de Flujo.

4.2 Pre-Calibración Prueba de Fugas

4.2.1 Muestreador VFC HVPM10. Esta prueba debe ser conducida después del ensamble del muestreador, después de mantenimiento al motor y a intervalos de rutina a través del año. El siguiente procedimiento se debe seguir.

1. Fijar el sistema de calibración como lo ilustra la Figura 4.1 muestreadores VFC HVPM10 son calibrados sin el filtro o cargador de filtro en linea. Las caídas de presión del filtro de operación como simuladas con los platos de agujeros, o un orificio ajustable Vati-flo. Cuando se instale el orificio plato adaptador a la maya soporte de filtro, apretar las tuercas del plato en esquinas alternadas primero para prohibir fugas y para asegurar apretar igualmente. Los herrajes deberán ser apretados a mano; mucha compresión puede dañar el empaque de seño. Este seguro que el empaque de orificio este en su lugar entre el adaptador del plato y el orificio; apretar el orificio al adaptador estando seguro de no dañar la rosca y el anillo de seguridad.

2. Cubrir o tapar la entrada unidad del orificio con uno o mas pedazos de cinta de conducto. Verificar que las válvulas de los barómetros de ambos manómetros están totalmente cerradas removiendo la tubería a el orificio tapón de presión y soplando en el tubo. Girando los codos de plástico encima del manómetro totalmente en sentido de las manecillas del reloj cierra la válvula. Si las válvulas están cerradas no habrá movimiento de fluido. Instalar el tubo al orificio del tapón de presión. Conectar el tubo al tapón de presión en el soporte del filtro localizado 1.5 pulgadas debajo de la malla sobre el lado del soporte. Este tapón de presión es asequible a través de la puerta del muestreador. Cerrar este tubo con una abrazadera de tubería. Este tubo deberá estar cerrado durante operación y prueba de fugas cuando un manómetro no esté conectado a el tubo. Unidades de producción de VFC tiene una válvula de conexión rápida localizada sobre el soporte la cuál se cierra automáticamente cuando el manómetro está desconectado.

3. Conectar la fuente de poder del motor a una fuente de voltaje estable, el cuál tiene un swiche de corriente (Ej. El temporizador del muestreador prendido y apagado, (sino está equipado), otra fuente de voltaje en línea de 60 hz/120 VAC).

4. Prender el muestreador. Suavemente mueva el orificio y escuche por sonido de silbido que indicarán una fuga en el sistema. Un sistema libre de fugas también indicarán no respuesta de escala arriba sobre la grabadora. Las Fugas son usualmente causadas por un empaque mal puesto en la unión del orificio y el plato alrededor del orificio a la cara del plato, o a través del soporte del filtro al VFC.

5. Si el VFCHVPM10 es libre de fugas, a pagar el muestreador y remover la cinta del orificio.

6. Inspeccionar los tubos de conexión del manómetro por roturas o doblado. Abrir las válvulas sobre el manómetro y suavemente soplar a través del tubo, observar que fluya libremente en el manómetro. Ajustar la escala del manómetro para que la línea cero esté en la parte baja del menisci.

7. Proceda a un punto de verificación de flujo del muestreador, en sección 4.3.1.

4.2.2 Muestreador MFC HVPM10

Esta prueba debe conducirse después de ensamblar el muestreador, después de hacer mantenimiento al motor y en intervalos de rutina a través de todo el año. Los siguientes procedimientos se deben seguir:

1. Fijar el sistema de calibración como lo ilustra en figura 4.2 MFC HVPM10, los muestreadores se deben calibrar sin un filtro o portafiltros en línea. Cuando se instala el orificio sobre la malla soporte filtro del muestreador apretar las tuercas en esquinas alternas para evitar fugas y asegurar que se aprieten igualmente. Los acoples deben ser apretados con la mano mucha compresión puede dañar el sello de empaque. Esté seguro que el empaque de orificio está en su lugar y que el orificio no está dañado en el plato. 2. Si es posible desconectar el motor del controlador de flujo y

conectarlo directamente a una fuente de voltaje estable (ej. El muestreador ON/OFF reloj, si está equipado, u otra fuente de voltaje en línea.

3. Verificar que la grabadora de flujo continuo esté conectada a la perilla de presión en la parte baja enjaulamiento del motor y que no hay ninguna rotura o dobles en la tubería.

4. Instalar una hoja en la grabadora de presión nueva.

5. Cubrir o poner cinta en la entrada del orificio de calibración con una o más pedazos de cintas. Verificar las válvulas del manómetro que estén totalmente cerradas. NOTA: Girar totalmente los codos de plástico que están encima del manómetro en dirección de las manecillas del reloj, cerrará las válvulas.

6. Energizar el muestreador. Suavemente mueva el orificio y al escuchar un silbido el cual indicará una fuga en el sistema. Un sistema libre de fugas también indicará una respuesta sobre la grabadora. Fugas son usualmente causadas por el empaque en la unión del orificio y el plato, si daña los hilos del orificio en el plato o el motor también puede ser causal de fugas.

7. Apagar el muestreador y remover la cinta del orificio.

8. Inspeccionar el manómetro por daños, dobladuras en el tubo de conexión. Abrir las válvulas y soplar suavemente a través del tubo

observar un fluido libre de flujo. Ajustar la escala del manómetro para que la línea cero esté en la parte baja del menisci.

9. Si el muestreador HVPM10 es libre de fugas proceda a calibrar el muestreador de acuerdo a los procedimientos presentados en sección 4.4.

4.3 Procedimiento básico de calibración para el muestreador VFC HVPM10

El procedimiento de calibración en el muestreador en esta sección simplemente verifica la exactitud de la hoja de revisión y acondiciona el venturi crítico usado por el controlador de flujo del muestreador VFCHVPM10. Durante la operación del muestreador el controlador de flujo mantendrá una rata de flujo actual de 1.13 m3/min (± 10%). Esta rata de flujo es una función de condiciones ambientales y la presión diferencial a través del filtro. El filtro aprobado es un filtro en fibra en cuarzo GQMA. Un filtro Limpio tendrá una caída de presión de rango 15 a 20 pulgadas de agua. El VFC está designado para mantener una rata de flujo apropiada para operar sobre un rango amplio de temperatura y condiciones de presión.

No importa que tipo de orificio de calibración es usado unidad de plato de huecos múltiples o el Vari-flo el procedimiento de calibración es el mismo (figura 4.3). El cabezal del muestreador deberá abrirse completamente o prevenir interferencias de flujo con el calibrador orificio de transferencia. Tubo flexible es usado para conectar la perilla presión del orificio con un manómetro de agua. La perilla de presión sobre el filtro es conectado a un manómetro de agua separadamente. La presión cae y las lecturas del flujo de la grabadora indicada son medidos y los resultados verificados contra una curva de calibración para el plato superior y la tabla para el VFC. Los flujos determinados del orificio y la tabla deberá estar dentro ± 3% si este no es el caso el VFC deberá ser revisado por obstrucción interna y fugas en el sistema. Capturaciones de rata de flujo deberán ser repetidas. Si la diferencia en la rata de flujo no es eliminada, contactar al fabricante.

La USA EPA estipula frecuencia de calibración para todos los muestreadores que están siendo usados para reportar datos en la base de datos nacional. Por favor referirse Quality Assurance Handbook of Air Pollution Systems, Volumen II; Section 11.2” para requerimientos básicos. AASI/GMW recomienda calibración por lo menos dos veces al año

4.3.2. Un Punto Calibración de Grabadora Dixon. El evento de la grabadora de flujo Dixon simplemente verifica que el muestreador opere sin ninguna falla durante el muestreo de 24 horas y mantener rata de flujo de operación normal.

Ya que el estándar de transferencia del orificio se puede calibrar en términos de actual o condiciones estándar, el personal de operación debe determinar que curva de calibración se ha generado y modificado su curva de calibración. El muestreador HVPM10 debe ser calibrado en términos de condiciones actuales. Dos tipos de calibrador de orificios están disponibles uno equipado con platos con huecos múltiples (N/P: G25) para simular varias caídas de presión, y el otro con una válvula ajustable limitadora de flujo, o un orificio vari-flo (N/P: G335).

4.3.1 Verificación un Punto de Flujo VFC Para exactitud optima y desempeño, los siguientes procedimientos de calibración son recomendados:

1. Ensamble el equipo de calibración.

• Dispositivo (registrado a NBS) orificio de calibración (platos o Vari-flo).

• Cinta de tubería.

• Manómetro con un rango de 0 a 16 pulgadas de agua y una escala de división mínima de 0.1 pulgadas.

• Manómetro con un rango de 0 a 30 pulgadas de agua y una división escala mínima de 0.1 pulgadas.

• Termómetro (con una exactitud verificada). Todas las temperaturas deben ser expresas en grados kelvin para la calculación en esta sección para ser correctos (°K = °C + 273). • Barómetro (con una exactitud verificada). Todas la presiones

deberán ser expresadas en mmHg para la calculación en esta sección para ser correctos (mmHg = pulgadas de Hg x 25.4). Nota: Lectura de presión barométrica se pueden obtener de una estación de meteorología sin embargo dichas lecturas deben de ser “presión de estación” el cual es correcto para cambios en elevación en diferencias mayores a 1000 pies.

• Hojas de grabadoras de gráficas herramientas de mano, hojas datos de calibración, o diario del muestreador.

2. Para verificar el flujo durante condiciones de operación normales, la presión diferencial del filtro debe ser igualadas usando el limitador del vari-flo o el plato apropiado. El filtro aprobado es un filtro de fibra de cuarzo, GQMA. La diferencia de presión a través del filtro limpio de cuarzo varia de 15 a 20 pulgadas de agua.

3. Remover el orificio y el plato de orificio de transferencia del soporte de filtro. Poner un filtro limpio y el portafiltros sobre del soporte de filtro. Apretar las tuercas que soportan el soporte del filtro en esquinas alternas para asegurar que se aprieten igualmente. Apriete las tuercas con la mano para prevenir sobre comprensión del empaque.

4. Conectar el tubo a la perilla de presión sobre la malla del soporte del filtro. La perilla está localizada 1.5 pulgadas debajo de la malla sobre el lado del soporte. La perilla de presión es accesible a través de la puerta del muestreador. Unidades de producción de VFC tienen un desconectador rápido localizado en el soporte del muestreador el cual se cierra automáticamente cuando el manómetro con 0 - 30 pulgadas de agua. El otro lado del manómetro está abierto a la atmósfera.

5. Prender el muestreador y permitir que se caliente a una temperatura de operación estable. 5 minutos es usualmente suficiente.

6. Lea y grabe los siguientes parámetros en la hoja de datos de campo o en el diario del muestreador VFCHVPM10.

• Temperatura ambiental, (Ta), °F ó °C. Convertir a °K. • Presión ambiental, (Pa), mmHg.

• Modelo del muestreador, N/S y VFS N/S. • Orificio N/S y es la relación Qa (m, b, r). • Fecha, ubicación y operador.

7. Leer la diferencia de presión (Pf) a través del filtro y el portafiltros. Grabar esta sobre la hoja de datos o diario de VFC del muestreador. Esta es la presión diferencial de operación que será igualada usando el limitador del vari-flo o los platos de orificio.

8. Apagar el muestreador y remueva el portafiltros y filtro. Instalar el orificio y ejecutar una precalibración prueba de fugas (sección 4.2). 9. Prender el muestreador y, si es necesario, permitir que se caliente a

temperaturas de operación.

10. Simular la presión diferencial del filtro (Pf) ajustando la perilla sobre el vari-flo de oficio o poniendo el plato apropiado entre el orificio y el adaptador del plato. La caída de presión aproximada a través de los platos con huecos a 1.13 m3/min. (40 cfm) es dada en la tabla 4.2 escoger el plato que tiene una caída de presión aproximada a la misma, pero no más grande que la caída de presión del filtro. Ajuste la diferencia de presión hasta que se iguale. La caída de presión deberá ser dentro de una pulgada de agua. Una prueba de fuga deberá ser ejecutada cada vez que el orificio es removido.

11. Una vez la presión diferencial se ha igualado el muestreador estará operando aproximadamente a las mismas condiciones de flujo como si estuviera haciendo un muestreo. Grabar las presiones diferenciales del orificio y el filtro (∆ H2O) y (Pf), respectivamente. 12. Para el VFC, calcular el promedio de presión y encontrar la rata de

Tabla 4.2 Valores aproximados caída de presión a través del orificio y plato.

Plato número huecos Diferencia de Presión Pulgadas de agua 22 7.3 18 9.1 13 13.7 10 20.6 7 35.2 Orificio solamente 3.9

13. Si la calibración de orificio no ha sido dada con una curva de calibración en términos de Qa, use los datos de calibración suministrado con el orificio para generar una relación de calibración en la forma de :

Y = m (Qa) + b Donde: Qa = rata de flujo del orificio, actual m3/min

y = a r (∆H2O x Ta/ Pa)

b = la intercepción de la relación calibración del orificio m = la descendente de la relación calibración del orificio Ver sección 6.3 para calculación de muestreo.

14 Calcular Qa para los puntos de calibración como: Qa =  √(∆H2OxTa/Pa)-b /m

Donde: ∆H2O = caída presión del orificio, Pulgadas de agua Ta = temperatura ambiental, °K

Pa = presión ambiental, mmHg

b = intercepción de relación calibración de orificio m = descendente de relación calibración de orificio

15. Si una discrepancia mas grande que 3% aparece entre el orificio rata de flujo calculada (Qa) y la tabla rata de flujo, re-verificar procedimientos y calculaciones. Este seguro que números de serie del hardware y curvas de calibración concuerden. Verificar por fugas en el sistema.

Inspeccionar los VFC por daños o corrosión en la garganta. Si es necesario limpiar con un cepillo, jabón y agua. Inspeccionar operación del motor. Verificar para estar seguro que no hay fugas en los manómetros. Para hacer esta verificación, desconectar los tubos del muestreador u orificio. Conectar el segundo tubo al manómetro soplar aire a un lado del manómetro para poder conseguir una lectura diferencial de aproximadamente 15 pulgadas de agua. Siguiente doblar el tubo en ambos lados del manómetro doblando el tubo hacia a tras y apretar. Esto no permitirá que entre aire al manómetro. Verificar la lectura en el manómetro. Esperar aproximadamente un minuto y vuelva a leer el manómetro. La lectura no debe haber caído mas de 0.3 pulgadas. Y si ha caído, verificar las conexiones y tubos para determinar la fuente del problema. Si el problema no se puede resolver contactar el fabricante.

16. Continúe grabando la calibración

4.3.2 Calibración Un Punto de Grabadora Dixon. La grabadora Dixon evento de flujo simplemente verifica que el muestreador opera sin falla durante el periodo de muestreo de 24 horas y mantiene rata de flujo de operacional normal. Grandes desviaciones en la rata de flujo en la grabadora indicara que hubo fallas de corriente, o de motor, o problemas de corriente.

El procedimiento de calibración es:

1. Instalar una carta nueva de grabación (G106) en la grabadora de evento Dixon la cual ha sido propiamente marcada en la parte trasera de la carta. Cambiar pluma si es necesario.

2. Asegurarse que la grabadora de flujo continuo esta conectada correctamente a la perrilla de presión sobre el lado de abajo del bastidor del motor.

3. Mientras el muestreador esta corriendo, determinar la rata de flujo de operación de la tabla de calibración. Convertir rata de flujo a cfm actuales.

4. Ajustar las lecturas en la grabadora Dixon usando los tornillos de fijación. Gentilmente golpee el lado de la grabadora para estar seguro que la pluma no este atorada sobre la carta.

5. Levantar la pluma de la carta después girar la carta centrando la ranura usando una moneda o destornillador en el centro de la ranura hasta que la hora es propiamente indicada en la grabadora. Este seguro que la pluma este sobre la superficie de la carta.

4.4 Procedimiento Básico de Calibración para el muestreador MFC HVPM10

El procedimiento de calibración del muestreador presentado en esta sección relaciona ratas de flujos conocidas (como determinadas por un dispositivo orificio estándar de transferencia calibrado) a la presión diferencial a través del orificio a la salida del bastidor del motor. La presión diferencial es referida como presión plena, donde plena es la región dentro del bastidor del motor ( parte

baja de la unida del motor) donde el nivel de presión excede la presión atmosférica.

El orificio de calibración usado en este procedimiento puede haber sido calibrado en términos de condiciones “actual” o “estándar”. Los operarios deben calibrar en términos de condiciones actuales. Dos tipos de calibradores de orificio están disponibles: uno equipado con platos de múltiple agujeros (N/P G25) para simular varias caídas de presión, y otro con una válvula limitadora ajustable de flujo, o “Vari-flow” (N/P 335).

No importa el tipo de orificio usado, el procedimiento de calibración es el mismo (Fig. 4.4). E calibrador es instalado directamente debajo del cabezal de muestreador HV PM10. Tubería flexible es usada para conectar la perilla presión de orificio con un manómetro de agua. Caída de presión e indicaciones de lectura flujo de grabadora son registradas y verificadas frente a la curva de calibración para el orificio. La relación entre las ratas de flujo determinadas por orificio y respuestas indicadas por el muestreador se convierte ecuación de calibración. Nota: cuando se usa los platos de múltiple huecos para calibrar las grabadoras de flujo continuo, use los platos en orden incremento de resistencia (ejemplo huecos 18, 13, 10, 7, y 5.).

La U.S. EPA estipula frecuencia de calibración para todos los muestreadores que son usados para reportar datos a una base de datos nacional. Favor referirse a “Quality Assurance Handbook of Air Pollution Systems, Volumen II, Sección 11.2”, para requerimientos básico. ASI/GMW recomienda calibración por lo menos dos veces al año.

Para una exactitud y ejecución optima, los siguientes procedimientos de calibración son recomendados:

1. Ensamblar el equipo de calibración.

• Calibración dispositivo de orificio (NBS)

• Manómetro con un rango de 0 a 60 pulgadas de agua y una división de escala mínima de 0.1 pulgadas.

• Termómetro (con exactitud verificada). Todas las temperaturas se deben expresar en Kelvin para las calculaciones en esta sección. (˚K= ˚C+273)

• Barómetro (con exactitud verificada). Todas las presiones deben ser expresadas en mmHg para usar en la calculación en esta sección, (mmHg=in. Hgx25.4). Nota: Lecturas de presión barométrica pueden ser obtenidas de una estación de clima cercana y deberá ser “presión de estación” o sin corregir a nivel del mar. La presión sin embargo puede, necesitar ser corregida para cambios en elevación entre la estación de clima y sitio de monitoreo. Si la diferencia en elevación es mas grande que 1000 pies.

• Cartas de reserva de grabadora, herramientas de mano, hojas datos de calibración o bitácora libro de muestreo

2. Instalar el sistema de calibración como en la Figura 4.2. Posesionar el plato de orificio sobre la maya soporte filtro del muestreador y apretar los cuatro tornillos. No use un filtro o porta filtros durante la calibración. Si una prueba de fugas es requerida, referirse a sección 4.2.2.

3. Instalar el plato de los 18 huecos en el orificio de calibración soltando el anillo orificio de retención (o abrir la válvula completamente del Vari-flo). Este seguro que haya un empaque sobre la parte baja del plato limitador y sobre la parte baja del orificio del dispositivo.

4. Verificar que el flujo en la grabadora de evento esta propiamente conectado a la perilla de presión sobre el lado abajo bastidor del motor y que es adecuadamente puesto en cero (la pluma descansa sobre la parte mas interna del circulo de la carta). Ajustar el tornillo de ajuste de la grabadora.

5. Grabar el sitio de ubicación, Serie Numero del muestreador, fecha y las iniciales del operador en la parte trasera de la carta de registro. La misma carta usada para la verificación de fugas se puede usar.

6. Desconectar el controlador de flujo masico. El motor se conecta directamente a una fuente de poder estable, 110 VAC/60 Hz. Prender el muestreador y permitir que se caliente a una temperatura de operación. Un periodo de cinco minutos es usualmente suficiente.

Y = m (Qa) + b Donde: Qa = rata de flujo del orificio, actual m3/min

y = (∆H2O x Ta/ Pa)

b = la intercepción de la relación calibración del orificio m = la descendente de la relación calibración del orificio

7. Leer y registrar los siguientes parámetros sobre la hoja datos de calibración del MFC HVPM10 (Tabla 4.3) o en la bitácora del muestreador.

• Temperatura ambiental, (Ta), °F ó °C. Convertir a °K. • Presión barométrica de la estación, (Pa), mmHg.

• Modelo del muestreador, numero de serie y numero del motor • Orificio N/S y la relación Qa (m, b, r).

• Fecha, ubicación y operador.

8. Leer y registrar la desviación del manómetro (en pulgadas de agua) y su correspondiente respuesta a la grabadora.

9. Leer la respuesta I del muestreador, de la carta de evento de la grabadora, y entrarlo sobre la hoja de datos ó en la bitácora. 10. Repetir pasos 3.8 y 9 por cada uno de los platos de resistencia ó

fijación del Vari-flo. Cuando se instale cada plato, esté seguro que el plato del orificio este asentado y que la rosca no tenga daños. 11. Apagar el muestreador y remover el orificio de calibración y la

carta de la grabadora.

12. Si el calibrador de orificio no ha sido entregado con una curva de calibración para los término de Ka use los datos de calibración proveídos con el orificio para generar una relación de calibración en la forma de:

Y = m (Qa) + b Donde: Qa = rata de flujo del orificio, actual m3/min

y = (∆H2O x Ta/ Pa)

b = la intercepción de la relación calibración del orificio m = la descendente de la relación calibración

Ver sección 6.3 para calculaciones de muestreo.

13. Verificar que la respuesta correcta del evento de grabación ha sido escrita sobre la hoja de datos de calibración y que la curva de calibración es actual y se puede verificar a un estándar primario. 14. Calcular Qa para cada punto de calibración como:

Qa =  (∆H2O x Ta/ Pa) - b/m

Donde: Qa = rata de flujo de orificio, actual m3/min

∆H2O = Caída de presión a través del orificio, pulgadas de agua. Ta = Temperatura ambiental, °K.

Pa = Presión barométrica de la estación, mmHg

b = La relación de intercepción del orificio de calibración. m = La descendente de relación del orificio de calibración.

15 Calcular y registrar el evento de flujo en la grabadora en la corrección actual

(IC) por cada punto de calibración como: IC = I [(Ta/Pa) 1/2]

Donde: IC = Corrección actual

I = Respuesta de grabadora, unidades arbitrarias

16 Sobre una hoja o papel de gráfica, trazar las unidades correctas de la grabadora del muestreador. Y se (y-axis) contra la rata de flujo del orificio calculado correspondientemente Qa (x-axis), para obtener una curva de calibración visual e indicación de calibración lineal. Una calibración de cinco puntos deberá producir una ecuación de regresión con un coeficiente de correlación de r> 0.990. Ya que la determinación de un rata de flujo Qa requiere la adición de un promedio de temperatura ambiental y corrección de presión, no es recomendado usar una grafica de la relación de calibración para reducción de datos subsecuentes. Cada muestreador sin embargo, debe ser proveído con una expresión matemática que indica la pendiente, intersección y la linealidad de la relación de calibración. Usando una calculadora programable, determinar la mejor linea derecha por el método de menor cuadrados.

La ecuación para esta es:

IC = m(Qa)+b

17 La pendiente, m e intersección, b son después calculadas para determinar la rata de flujo actual del muestreador (Qa) de:

Qa = 1/m[1 (Ta/Pa) ½-b]

18 Para evitar hacer corrección de temperaturas y presión para determinar la rata de flujo operacional del muestreador, ajustar la pendiente del muestreador e intersección a temporada condiciones promedio.

ms = m/[ (Ts/Ps)] bs = b/[ (Ts/Ps)]

donde: ms= muestreador ajustado a temporada pendiente de calibración

bs= muestreador ajustado a temporada intersección de calibración

Ts= promedio temperatura temporada, °K

Ps= promedio presión barométrica estación temporada, mmHg El muestreador esta ahora equipado con dos relaciones de calibración: actual (Qa) y ajustada a temporada actual (Sqa).

Para calcular rata de flujo instantánea del muestreador para

verificaciones o auditoria, usar la formula presentada en paso 17. Para operación rutinaria sin embargo, determine la rata de flujo como:

Sqa = (I-bs)/ms

donde: SQa = muestreador rata de flujo ajustada a temporada, m3/min

19 Calcular y registrar sobre la hoja datos de calibración (o en la bitácora del muestreador) la rata de flujo punto de fijación (SFR).

SFR= 1.3 (Ps/Pa) (Ta/Ts)

donde: SFR= muestreador rata de flujo punto de fijación ajustado a

temporada, m3/min

20 Calcular y registrar en la hoja de datos de calibración del muestreador el punto de fijación del MFC (registrar respuesta que corresponda al SFR calculado en paso 19).

SSP= [m(SFR)-b] (Pa/Ta) 1/2

donde : SSP= muestreador punto de fijación ajustado a temporada, respuesta de grabadora

21 Volver a conectar el motor al controlador de flujo masico.

22 Instalar un filtro limpio (dentro del portafiltros) en el muestreador. Apretar las cuatro tuercas para asegurar un sello parejo, no sobre apretar por que el empaque se puede doblar.

23 Instalar una nueva carta grabadora en la grabadora de flujo y verificar que la grabadora este en cero (la pluma descansa sobre la parte mas interna del circulo de la carta). Gentilmente golpee el lado de la grabadora para asentar la pluma. Girar la carta con un destornillador hasta que la carta indique la hora correcta.

24 Prender el muestreador y permitir que se caliente a temperatura de operación. Ajustar la rata de flujo del potenciómetro (pot) sobre el controlador flujo de masa hasta que la respuesta de la grabadora indica el punto de fijación ajustado a temporada (SSP) como calculado en paso 20. Referirse a Apéndice B para la ubicación del pot rata de flujo para el modelo particular del controlador de flujo.

25 Verificar que el controlador de flujo mantendrá esta rata de flujo por lo menos 10 minutos. Apagar el muestreador. El muestreador ahora puede ser preparado para el próximo día de muestreo.

5.0

OPERACIÓN EN CAMPO

Esta sección presenta información referente a la rutina, operación básica de un muestreador HV PM10. también están incluidas referencias para guiar al operador a información sobre el sitio de requerimientos de la U.S. EPA, procedimientos de laboratorio, y calidad de rutina control / calidad de aseguramiento de actividades. Ya que nuestros clientes no son exclusivamente de agencias gubernamentales, pautas especificas sancionadas por la U.S. EPA no están presentadas aquí.

5.1 Requerimientos de Colocación

Criterio completo de colocación (para muestreadores coleccionado datos que van hacer reportados directamente a la U.S. EPA) se pueden encontrar en el 40 CFR 58. requerimientos mínimos de ASI/GMW están presentados a continuación.

1. Muestreadores deberán estar al menos 20 metros (m) de árboles, edificios u otros obstáculos grandes. Una regla general de ubicación es que el muestreador deberá ser ubicado por lo menos por lo menos dos veces la distancia de la altura del obstáculo.

2. Cabezal del muestreador deberá estar de 2 a 7 metros sobre el piso. 3. El muestreador no deberá tener restricción en flujo de aire.

4. Cabezal del muestreador deberá estar por lo menos 2 metros de distancia de otro cabezal muestreador de alto volumen. Para muestreadores juntados, los cabezales deberán estar dentro de 4 metros del uno al otro.

5. No ubicar el muestreador directamente sobre tierra o cascajo de los techos

6. No ubicar muestreador cerca salida de exhosto de chimenea o ventiladores

7. Si los muestreos se van analizar químicamente (ejemplo especificaciones de masa, A.A. ect) evaluar el sitio por contaminación potencial

5.2 Procedimientos Instalación del Muestreador

1. Cuidadosamente transporte el cabezal ensamblado y el soporte al sitio de monitoreo. El muestreador debe ser atornillado o anclado a la plataforma del sitio. Pies extensión de soporte (PN G2021) están disponibles por el fabricante y pueden ser fácilmente instalados sobre el muestreador para proveer estabilidad.

2. Unir el cabezal del muestreador de acuerdo a los procedimientos de ensamble presentados en Sección 3.1.

3. Verificar que todos los cables de corriente y tubería de la grabadora de presión por dobleces, roturas ect.

4. Conectar la cuerda masculina a una salida de voltaje con linea a tierra con un voltaje AC compatible. Este seguro que el conector eléctrico no este expuesto a clima riguroso

Un supresor de sobrevoltaje eléctrico y un interruptor falla de tierra (GFI) son recomendados para proteger el sistema de oscilación momentánea de voltaje y para seguridad. Para cualquier muestreador equipado con un MFC, un circuito de corriente independiente de AC es sugerido; alternando voltaje de corriente (VAC) en el muestreador no puede ser menor de 90 VAC para los sistemas de 115; o por debajo de 200 voltios de sistema VAC. Si es necesario correr cuerdas de extensión para proveer corriente, un calibre bajo ( alambre conductor mas pesado) es necesario.

5. Ejecutar calibración rata de flujo, como esta descrito en sección 4. 5.3 Operaciones de Muestreo

El muestreador HV PM10 es un instrumento amigable capaz de proveer exactitud, datos de reproductibles cuando se calibra, se opera y se mantiene adecuadamente. Si los procedimientos de calibración presentados en este manual son seguidos, la operación de rutina del muestreador HV PM10 puede ser ampliamente simplificado por:

1. Eliminar lecturas diarias de presión y temperatura.

2. Usando calculaciones idénticas (para ambos muestreadores MFC y VFC) para determinar la rata de flujo operacional del muestreador 3. No requiere cualquier equipo extraño (ejemplo manómetros, orificio,

ect) para determinar la rata de flujo operacional.

Asi con los procedimientos de calibración presentados en sección 4, todos los procedimientos operacionales están en acuerdo y conformidad con el protocolo de la U.S. EPA y FRM. Si el operador tienen alguna pregunta acerca de estos productos, por favor contactar la fabrica.

Con referencia a la figura 5.1, los pasos tomados antes del muestreo en el campo son:

1. Reunir el siguiente equipo de monitoreo:

• Porta filtros (N/P G3000), requerido en todos los muestreadores ASI/GMW HV PM10

• Filtro Fibra de Cuarzo (N/P GQMA), requerido para muestreo de PM10

• Carta grabadora de flujo nueva

• Bitácora del muestreador u hoja datos de campo (Tabla 5.1 y 5.2 para VFC y MFC)

2. Llenar la porción de arriba de la Hoja Datos de Campo, Tabla 5.1 para VFC o Tabla 5.2 para MFC.

3. Sobre la parte de atrás de la carta registro de flujo, registrar el numero de serie del muestreador, ubicación del muestreador y fecha del periodo del muestreo.

4. Inspeccionar el filtro por huecos, roturas o irregularidades. Si se encuentran, rechazar y seleccionar otro filtro. Registrar numero de identificación (ID) del filtro seleccionado sobre la parte de atrás de la carta de registro y sobre la Hoja Datos de Campo.

5. Cargar el portafiltros con un filtro de cuarzo.

• Aflojar las cuatro tuercas que aguantan al porta filtros y remover la parte superior del portafiltros.

• Inspeccionar la malla del porta filtros por depósitos o material extraño. Limpiar si es necesario. Asegurarse que el empaque del portafiltros no este dañado o comprimido.

• Centrar el filtro sobre la malla del portafiltros. Cada filtro tiene una parte de arriba sobre el cual el material particulado se deberá depositar. Para los filtros GQMA, este es el lado áspero. Es recomendable que el comprador requiera que el análisis en laboratorio grabe el filtro con una ID de filtro consistentemente sobre la parte de abajo del filtro. Esto permitirá acceso al numero de ID cuando la muestra es doblada (post muestreo) y también provee al operador con un método de prueba para determinar el lado de “arriba”.

• Reinstalar la parte superior del porta filtros y apretar las tuercas • Si el porta filtros esta equipado con un protector de malla, cubrir

el portafiltros.

6. Transportar el equipo de monitoreo a la ubicación de muestreo.

7. Levantar el cabezal del muestreador soltando los seis agarraderas del soporte y suavemente doblar el cabezal hacia atrás hasta que el soporte este asegurado en la segunda posición.

8. Inspeccionar la malla del muestreador del filtro y remover cualquier depósito con material extraño.

9. Inspeccionar el empaque de sello del soporte de filtro localizado debajo de la malla del filtro por daños o compresión. Cambiar, si es necesario, antes del próximo periodo de muestreo.

10. Remover la cubierta de encima del portafiltro (si la tiene) y centrar el portafiltros sobre la malla del muestreador. Apretar los cuatro tornillos. Las tuercas deben ser apretadas diagonalmente en esquinas opuestas simultáneamente para asegurar una compresión del empaque igual.

11. Abrir la puerta del soporte y la puerta de la grabadora de flujo. Instalar la carta de flujo grabada levantando brazo del lápiz y poniendo la carta en el centro del hueco sobre el dispositivo de la grabadora. Bajar el brazo del lápiz. Si el swiche master ON/OFF controla el temporizador del muestreador, y los datos tienen que reportarse a la US-EPA fijar la carta a las 12 P.M. rotando en dirección de las manijas del reloj el dispositivo avanza la carta, hasta que la hora deseada para comenzar el muestreo esté debajo del indicador sobre la parte derecha de debajo de la grabadora.

12. Esté seguro que la grabadora de flujo esté conectada al enjaulamiento del motor perilla de presión y que esté propiamente en cero (el lapicero descansa sobre la parte más interna del circulo de la carta). Ajustar a cero rotando el pequeño tornillo de ajuste localizado en la parte baja derecha de la grabadora.

13. Energizar el muestreador. Asegurar que el lápiz de la grabadora está marcando e indicando que el muestreador esté operando en su punto de fijación correcta.

A. No se deben hacer ajustes a la rata de flujo de muestreador VFC. Si la grabadora indica que el muestreador no está operando dentro de las tres divisiones de la carta del punto correcto de fijación, verificar las conexiones de la grabadora. Si los problemas siguen, contactar al fabricante.

B. Si el muestreador está equipado con un MFC, permita que el muestreador opera de 3 a 5 minutos. Si es necesario ajustar el potenciómetro sobre MFC (referirse a apéndice B) hasta que el punto correcto de fijación es indicado. NOTA: Si el MFC está operando correctamente, no habrá “Falla” del motor.

14. Apagar el muestreador y cerrar la grabadora y la puerta del soporte. Bajar el cabezal del muestreador y conectar las seis agarraderas. 15. Siguiendo los procedimientos presentados en la apéndice D fijar el

temporizador principal (si está equipado) para activar el muestreador sobre la próximo día de muestreo. Recetear el indicador laxo de tiempo a 0000.

Los pasos de pos-muestreo son ilustrados en figura 5.2. Tan pronto sea posible después de un día de muestreo, el operador deberá:

1. Volver al sitio de monitoreo. Soltar las seis agarraderas y levantar el cabezal del muestreador. Reversar los procedimientos de instalación (paso 10), remover el portafiltros. Poner la cubierta del portafiltro.

2. Abrir la puerta de la base de soporte. Abrir la puerta de la grabadora y remover la carga de la grabadora. Examinar la carta. La línea debe ser estable sin picos o interrupciones. Investigar cualquier irregularidad antes de continuar.

--- Espacios en blanco indican fallas de corriente o que el lápiz fallo.

--- Una caída despaciosa indica que el MFC o escobillas del motor fallaron

--- Rayas ondeadas indica fallas del MFC.

3. Observar condiciones alrededor del sitio de monitoreo y grabar cualquier actividad inusual que puede afectar el muestreo.

4. Completar la hoja de datos de campos.

5. Calcular la rata de flujo operacional del muestreador:

a. Para el VFC: Calcular promedio presión diferencial del filtro Pfa

Pfa = (Pfl + Pff)/2

Calcular promedio de presión Po/Pa Po/Ps (1-Pf/Ps) Ajustes de flujo de temporada

Sqa, at Ts, Po/Ps

Donde: Pf = a la presión diferencial inicial del filtro. Pff = a la presión diferencial final del filtro.

Ps = a la presión barométrica promedio de temporada. Ts = al promedio de temperatura de temporada.

NOTA: Si condiciones de tiempo de no temporada ocurre ejecutar calculaciones con presión y temperatura ambiental.

b. Para el uso de MFC:

Sqa = (I-bs)/ms

Donde: Sqa = Ajuste rata de flujo del muestreador en

temporada, m3/min.

I = Respuesta continua de la grabadora, unidades arbitrarias.

bs = a la intersección calibración del muestreador

ajustada a temporada.

ms = a la pendiente calibración del muestrador ajustada a temporada.

6. Determinar si la rata de flujo operacional está dentro de las especificaciones diseñadas de los requerimientos del muestreador HV- PM10

%diferencia = [(Sqa-1.13)/1.13] (100)

Donde: Sqa = a la rata de flujo ajustada a temporada del

muestreador, m3/min

1.13 = rata de flujo diseño del muestreador, m3/min Las diferencias deberán ser <10%, si excede, recalibrar el muestreador antes