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MÉTODO 5 - DETERMINAÇÃO DE EMISSÕES DE

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1. ENERG TICA IND E COM LTDA 5 r Rua Gravata 99 Rocha ENERGETICA CEP 20975 030 Rio de Janeiro RJ Qualidade do Ar lh CNPJ 29 341 583 0001 04 IE 82 846 190 Fone 0xx21 3797 9800 Fax 0xx21 2241 1354 www energetica ind br M TODO 5 DETERMINA O DE EMISS ES DE PARTICULADO DE FONTES ESTACONARIAS TRADU O DO ORIGINAL Determination of Particulate Emissions from Stationary Sources contido no 40 CFR 60 Ap ndice A M todo 5 Respons vel Tradu o Jos Walderley Co lho Dias Rio de Janeiro 19 de Abril de 2011 PREF CIO O M todo 5 da US EPA para a determina o de emiss es material particulado de fontes estacion rias tem uma import ncia significativa no Brasil visto que serviu de base para a elaborac o de dois m todos da ABNT utilizados no Brasil para a amostragem em chamin s quais sejam e MB 3355 dez 1990 Efluentes gasosos em dutos e chamin s de fontes estacion rias Determina o de material particulado e NBR 12020 abr 1992 Efluentes gasosos em dutos e chamin s de fontes estacion rias Calibra o dos equipamentos utilizados em amostragem Ao traduzirmos o M todo 5 da EPA na ntegra nossa inten o a de facilitar a leitura de um documento que pode trazer luz muitas particularidades em amostragem em dutos e chamin s que n o est o t o claras nos documentos da ABNT como por exemplo os crit rios de aceita o e a frequ nc
2. Vapor de gua no fluxo gasoso proporc o por volume Ca Concentrac o de res duo do branco da acetona P g 21 3 01JU0 SP AJOSUO Y OUS CASO 0 SIO0SSAL d wo OU aW RZ EA ap o esuyg Z unl OD4UO a Gn S VAL OMIBA Z a z w QUE w p equiog eunjo gt 2 0295 OU OUIQS G C3 OZH Wu 09T k xos epeyoay e OH WU GET ap q ossoJb rates dl ss Ll gt l eepa Y R aysn e ap QU 9LUU Q U BLU o an D 919 eusqy aiu r au eguow lax au 0qn3 ou aq os E E BInN SA 2 x OXN oxn 4 N ONO A ouy eyeuoq les Sl opnfe ap S op enenbuen saljauu QUI ema en ON9LUIQNIDEA Figura 5 4 Verifica o de estanqueidade na caixa de controle 6 1 P g 22 Nomenclatura cont Cs Concentra o de material particulado nos gases da chamin base seca corrigido para condi es padr o g dm padr o Porcentagem de amostragem isocin tica La Taxa de vazamento aceit veol m ximo para uma verifica o pr amostragem ou uma verifica o de vazamentos ap s uma troca de componente igual a 0 00057 m min 6 L min ou 4 da taxa de amostragem m dia o que for menor L Taxa de vazamento individual observada durante a verifica o de vazame
3. 5 5 6 8 Peso Total do Material Particulado Determine a captac o de todo o material particulado representada pela soma dos pesos obtidos nos Recipientes 1 e 2 menos o branco da acetona ver Figura 5 3 Nota Consulte a Se o 4 1 5 para lhe ajudar nos c lculos dos resultados envolvendo dois ou mais conjuntos de filtro ou dois ou mais trens de amostragem 6 9 Concentra o do Material Particulado m C 0 001 amp m m std Eq 5 6 6 10 Fatores de Convers o De Para Multiplique por ft m 0 02832 g mg 0 001 gift Ib ft 2 205x10 3 g f g m 35 31 6 11 Varia o da Isocineticidade 6 11 1 C lculos a Partir dos dados Brutos y 100 T K Vk V YT XP AH 13 6 600v OP A Eq 5 7 onde Ka 0 003453 mm Hg m mL K para unidades internacionais 6 11 2 C lculos a Partir dos Dados Intermedi rios I SS 100 T V nista Paa a K T V aista 607 a Vs 0A P q B P L A 9d Bite Eq 5 8 onde K4 4 320 para unidades internacionais P g 25 6 12 Resultados Aceit veis Os resultados ser o aceit veis se 90 lt lt 110 Se os resultados do material particulado forem baixos comparados com o padr o e se estiver acima de 110 ou abaixo o rg o Oficial pode aceitar os resultados A Refer ncia 4 na Bibliografia pode ser usada para se fazer julgamentos de aceitabilidade Se for julgado inaceit vel ent o rejeite os resultados do material particulado e fa a as amostra
4. a a velocidade do som o quociente P2 P1 passa a ser denominado quociente cr tico de press es e dado por E Sa 24 Pa Eq 2 1 press o a jusante da vena contracta P press o a montante da vena contracta k rela o de calores espec ficos do g s U N I P g 2 Como para o ar press o atmosf rica k 1 4 a equac o acima se reduz a Lus Eg 2 2 P O Eq 2 2 1 A partir desse valor ainda que se diminua a press o a jusante a press o na vena contracta continua sendo P2 dada pela equa o acima Assim a vaz o se mant m com um valor m ximo constante sendo ent o chamada de vaz o cr tica 3 0 SELE O DOS ORIF CIOS CR TICOS Deve se selecionar cinco orif cios cr ticos dimensionados de tal forma a cobrir a faixa de vaz es entre 10 e 34 L min ou de vaz es previstas Dois destes orif cios devem encerrar a faixa de opera o prevista Ser necess rio um m nimo de tr s orif cios para calibrar um gas metro que satisfa a o M todo 5 Os outros dois ficam como sobressalentes para uso caso se queira uma cobertura mais apropriada das vaz es de opera o Os orif cios podem ser adaptados para uso num CIPA simplesmente acoplando os f mea do engate r pido correspondente entrada de gases na unidade de controle do aparelho Ver Figura 3 1 am gt 1 Orif cio Cr tico 2 Engate R pido C nico 3 Painel da Unidade de Controle do CIPA
5. Figura 3 1 Croqui de um Orif cio Cr tico instalado no painel da Unidade de Controle por meio de engate r pido 4 0 CAIXA MEDIDORA A Caixa Medidora tanto para calibrar orif cios cr ticos contra um gas metro previamente calibrado como para calibrar gas metros contra orif cios cr ticos previamente calibrados parecida com a Unidade de Controle do CIPA e cont m os seguintes componentes principais montados segundo o croqui da Figura 4 1 A Caixa Medidora possui no seu painel uma entrada para gases com um pino para engate r pido semelhante ao da Unidade de Controle do CIPA E neste pino que se engata a f mea do Orif cio Cr tico 1 Linha de v cuo 4 V lvula de ajuste fino 7 Termopar do gas metro 2 Vacu metro 5 Bomba com boa vedac o 8 Gas metro 3 V lvula de ajuste grosso 6 Leitor de temperatura 9 Placa de orif cio calibrado 10 Man metro inclinado Figura 4 1 Esquema da Caixa Medidora A Caixa Medidora e a bomba s o interligadas atrav s de um umbilical enfeixando duas mangueiras de passagem de gases e um cabo de forca No painel da Caixa Medidora s s o vis veis o indicador de temperatura o vacu metro o mostrador do gas metro as v lvulas de ajuste grosso e fino e o man metro inclinado Os termopares do gas metro e a placa de orif cio ficam dentro da caixa Ver croqui da Caixa Medidora com a bomba de v cuo na Figura 4 2 1 Indicador de temperatura 4 Entrada de for
6. dia tm C Dura o da rodada min Leitura no man metro AH mm H20 Press o barom trica Pp mm Hg Temperatura ambiente ta C Leitura no vacu metro mm Hg Fator K M dia dos Fatores K Figura 5 11 Folha de dados para determina o do fator K do orif cio cr tico 7 2 2 2 6 Calcule K usando a Equac o 5 9 KV rr E am NT gt K Eq 5 9 P T 0 l E m K onde K Coeficiente do orif cio cr tico mm Hg min Ta Temperatura ambiente absoluta K P g 31 Tire a m dia dos valores de K Os valores dos K individuais n o devem diferir em mais de 0 5 com relac o m dia 7 2 3 Usando os Orif cios Cr ticos como Padr o de Calibra o 7 2 3 1 Anote a press o barom trica 7 2 3 2 Calibre a caixa de controle de acordo com o procedimento apresentado nas Se es 7 2 2 2 1 7 2 2 2 5 Registre os dados relacionados na Figura 5 11 Data Identificac o do Trem Ident Orif cio Cr tico Fator K do Oric cio Cr tico Rodada Medidor de gas metro Unidade 1 2 Leituras no gas metro e Inicial V m e Final V m e Diferen a Vy m Temperatura no gas metro e Entrada te C e Sa da ts C e M dia t C Dura o da rodada 0 min Leitura no man metro AH mm H20 Press o barom trica Pp mm Hg Temperatura ambiente ta C Leitura no vacu metro mm Hg Vap m Vop m Fator Y do g
7. frascos borbulhadores seja for ada de volta para o porta filtro e que s lica gel seja arrastada de volta para o terceiro frasco borbulhador 4 1 4 2 Verifica es de Vazamentos Durante Rodadas de Amostragem Se durante a rodada de amostragem tornar se necess ria a troca de um componente por exemplo conjunto do filtro ou frasco borbulhador dever se ent o conduzir uma verifica o de vazamentos imediatamente antes que a troca seja realizada A verifica o de vazamentos deve ser feita de acordo com o procedimento esbo ado na Se o 4 1 4 1 acima exceto que dever ser feita a um v cuo igual a ou maior que o valor m ximo registrado at aquele ponto na amostragem Se a taxa de vazamento observada n o for maior que 0 00057 m min ou 4 da taxa de amostragem m dia o que for menor os resultados s o considerados aceit veis n o sendo necess ria nenhuma corre o no volume total lido no gas metro seco se contudo obtiver se uma taxa de vazamento mais alta o t cnico de amostragem deve ou anotar a taxa de vazamento e planejar a corre o do volume de amostragem conforme na Se o 6 3 deste m todo ou anular a rodada de amostragem S o opcionais as verifica es de vazamentos logo ap s trocas de componentes caso sejam realizadas dever o ser utilizados os procedimentos apresentados na Se o 4 4 4 3 acima P g 10 4 1 4 3 Verifica o P s Amostragem de Vazamentos mandat ria uma verifica o de vazamento
8. o do Org o Oficial 3 2 Recolhimento da Amostra Acetona grau reagente lt 0 001 de res duo em frascos de vidro exigida Acetona de recipientes met licos geralmente tem um alto branco residual e n o deve ser usada Algumas vezes os fornecedores transferem acetona de recipientes met licos para frascos de vidro assim devem ser feitas an lises do branco antes do uso no campo e apenas acetona com valores do branco baixos lt 0 001 poder ser usada Em nenhuma hip tese deve se usar um valor do branco maior que 0 001 do peso da acetona para subtra lo do peso da amostra 3 3 An lises S o necess rios dois reagentes para estas an lises 3 3 1 Acetona Mesma que em 3 2 P g 7 3 3 2 Dessecante Sulfato de c lcio anidro tipo indicativo Outros tipos de dessecante podem ser usados alternativamente sujeitos aprova o do Org o Oficial 4 PROCEDIMENTO 4 1 Amostragem A complexidade deste m todo tal que a fim de obter resultados confi veis os t cnicos de amostragem devem ser treinados e familiarizados com os procedimentos de amostragem 4 1 1 Preparac o Pr Amostragem recomendado que o equipamento de amostragem seja mantido de acordo com o procedimento descrito em APTD 0576 Pese v rias por es de 200 a 300 g de s lica gel em recipientes herm ticos com aproxima o de 0 5 g Anote o peso total da s lica gel com o recipiente para cada recipiente Como alternativa a s lica gel n o prec
9. pitot conforme descrito no M todo 2 Se o 3 1 as linhas devem passar neste teste de vazamento a fim de validar os dados de press o de velocidade 4 1 6 Determina o da Isocineticidade Percentual Determine a isocineticidade percentual veja C lculos Se o 6 a fim de determinar se a rodada foi v lida ou se necess rio fazer outra rodada de amostragem Caso haja dificuldade em manter as taxas de isocineticidade devido s condi es da fonte consulte o rg o Oficial sobre poss veis varia es nas taxas de isocineticidade 4 2 Recolhimento da Amostra Inicia se um procedimento de limpeza t o logo a sonda retirada da chamin no fim do per odo de amostragem D tempo para que a sonda esfrie Quando a sonda puder ser manuseada de maneira segura remova todo o material particulado externo pr ximo ponta da boquilha e proteja a com uma tampa a fim de evitar a perda ou ganho de material particulado N o aperte a tampa em demasia enquanto a sonda estiver esfriando pois pode formar se v cuo o que poderia causar o deslocamento de gua dos frascos borbulhadores para o porta filtro Antes de levar o trem de amostragem para o local de limpeza desconecte a sonda do trem remova a graxa de silicone e tampe a sa da aberta da sonda Tenha cuidado para n o perder qualquer condensado que possa estar presente Remova a graxa de silicone da entrada do filtro onde a sonda estava presa e tampe a entrada Desconecte o cord o
10. s lica gel Caso haja uma balan a dispon vel no campo siga o procedimento para o Recipiente n 3 na Se o 4 3 gua no Frasco Borbulhador Trate os frascos borbulhadores como segue fa a anota o de qualquer cor ou pel cula na capta o l quida Me a o l quido que est nos primeiros tr s frascos borbulhadores com aproxima o de 1 mL usando um cilindro graduado ou pesando com aproxima o de 0 5 g usando uma balan a caso esteja dispon vel Anote o volume ou peso do l quido presente Este dado exigido para determinar o teor de umidade da emiss o gasosa Jogue o l quido fora ap s a medi o e registro do volume ou peso a menos que seja exigida an lise da capta o do frasco borbulhador ver Observa o Se o 2 1 7 Caso seja usado um tipo diferente de condensador determine a quantidade de umidade condensada volum trica ou gravimetricamente Toda vez que poss vel os recipientes devem ser transportados de tal modo que permane am de p todo o tempo 4 3 An lises Anote os dados exigidos num formul rio tal como o mostrado na Figura 5 3 Manuseie cada recipiente de amostra como segue Recipiente n 1 Deixe o conte do no recipiente de transporte ou transfira o filtro e qualquer material particulado solto do recipiente de amostragem para uma placa de pesagem de vidro tarada Desseque por 24 horas num dessecador contendo sulfato de c lcio anidro Pese a peso constante e anote os resultados com aprox
11. s medi es separadas usando diferentes di metros cada vez e obtenha a m dia das medi es A diferen a entre o maior e o menor valor n o deve exceder 0 1 mm Boquilhas riscadas amassadas ou corro das dever o ser reformadas afiadas e recalibradas antes de serem colocadas em uso Cada boquilha dever ser permanente e univocamente identificada 5 2 Tubo Pitot O conjunto tubo pitot tipo S deve ser calibrado de acordo com o procedimento apresentado na Sec o 4 do M todo 2 5 3 Caixa de Controle Metering System 5 3 1 Calibrac o Antes do Uso Antes de seu uso inicial no campo a caixa de controle deve ser calibrada como segue Conecte a entrada da caixa de controle sa da de um gas metro mido com erros de medi o n o superior 1 Veja a Figura 5 5 O gas metro mido deve ter uma capacidade de 30 litros por revolu o Um espir metro com 400 litros ou mais de capacidade ou equivalente pode ser usado para esta calibra o embora um gas metro mido seja geralmente mais pr tico Para se assegurar a confiabilidade do gas metro mido o mesmo deve ser checado contra um espir metro ou um rel gio de deslocamento l quido frasco de Mariotte Pode se usar espir metros ou gas metros midos de outros tamanhos contanto que sejam mantidos os n veis de confiabilidade especificados do procedimento Deixe a bomba da caixa de controle funcionar por 15 minutos com o man metro do orif cio indicando uma leitura m dia pr
12. vaz o antes e ap s cada verifica o de vazamentos e quando for parada a amostragem Fa a outras leituras exigidas pela Figura 5 2 pelo menos uma vez a cada ponto de amostragem durante cada incremento de tempo e leituras adicionais quando altera es significativas varia o de 20 nas leituras de press o de velocidade ditam a necessidade de ajustes adicionais na vaz o Nivele e zere o man metro Visto que o n vel e o zero do man metro podem sofrer deriva devido a vibra es e altera es de temperatura fa a verifica es peri dicas durante a corrida pelos pontos transversais Limpe os orif cios de entrada da chamin antes das rodadas de amostragem minimizando assim o risco de amostragem de material depositado Para iniciar a amostragem remova o tamp o protetor da boquilha verifique se os sistemas de aquecimento do filtro e da sonda j est o nas temperaturas desejadas e se o tubo pitot e a sonda est o adequadamente posicionados Posicione a boquilha no primeiro ponto transversal com a ponta apontando diretamente contra o fluxo gasoso Logo em seguida ligue a bomba e ajuste o fluxo para as condi es de isocineticidade Existem nom grafos que auxiliam sem c lculos excessivos no r pido ajuste da taxa de amostragem isocin tica Estes nom grafos s o projetados para uso quando o coeficiente do tubo pitot tipo S encontrar se na faixa de 0 85 0 02 e a densidade equivalente peso molecular seco dos gases na chamin es
13. volume da amostra de g s medida pelo gas metro seco m 0 00114 760 mm Hg 293 K x 0 021 m miny Antes de come ar a amostragem no campo uma amostragem geralmente composta de tr s rodadas ou coletas ponha para funcionar a caixa de controle isto bomba gas metro e orif cio a uma press o diferencial AH AHa por 10 minutos Anote o volume coletado a temperatura no gas metro e a press o barom trica Determine um valor de verifica o da calibra o do gas metro Y como segue y 10 0 001147 E C U P Eq 5 10 onde Y valor de verifica o da calibra o do gas metro adimensional 10 10 minutos de tempo de rodada Compare o valor de Y com o fator de calibra o Y do gas metro seco e veja se satisfaz 0 97 lt Y lt 1 03 Se o valor de Y n o estiver dentro desta faixa verifique o sistema de medi o de volume antes de iniciar as rodadas de amostragem 4 4 2 Orif cio Cr tico Calibrado Pode se empregar orif cios cr ticos calibrados contra um gas metro mido wet test meter ou espir metro e projetados para encaixe na entrada da caixa de controle sampling meter box para verifica o de controle da qualidade utilizando o procedimento da Se o 7 2 5 CALIBRA O 5 1 Boquilha da Sonda As boquilhas da sonda devem ser calibradas antes de seu uso inicial no campo Com um micr P g 17 metro meca o di metro interno da boquilha com proximidade de 0 025 mm Fa a tr
14. y q BIN RA Sj ep ewo L H A E C AP E lt COS 7 EE lajuo UH L L E AS I9JUO4 A oyu oO 3 ES oug C eynde SN HA ds pe ajsnfe ap Pp ENARA soyeuIguus gin en ONU QNDLA zaw gue wW E ONU QUU L gt OLUOJUOD Em a id v mammam UE 9J0QUOD p XLD i og wguu 4 onauquol 013311 018g Arranjo do equipamento para calibra o da caixa de controle Figura 5 5 P g 19 FORMUL RIO DE DADOS PARA A CALIBRA O DA CAIXA DE CONTROLE GAS METRO E ORIF CIO Data Press o barom trica Pua Identifica o Caixa de Controle Posi o Espir metro Gas metro Temperatura man metro g s mido seco Espir metro Gas metro seco Tempo do orif cio volume g s volume g s mido Entrada Sa da M dia e mm H20 S m Re C C PG min C lculos Y AHa 2 A V Brar Um 273 0 00114 AH R AH mm H20 V z Ag 273 Eu 273 V M dia Y Taxa da leitura do gas metro mido com rela o a do gas metro seco toler ncia de 0 02 para o desvio de cada valor individual com rela o m dia AH Press o diferencial no orif cio correspondente a 0 021 m min de ar a 20 Ce 760 mm Hg toler ncia 0 20 para o desvio de cada valor individual com rela o m dia Figura 5 6 Exemplo de formul rio de dados para calibra o da caixa de controle P g 20 5 3 3 Variac o Aceit vel na Calibrac
15. 77 060 June 1977 83 p Westlin P R e R T Shigehara Procedure for Calibrating and Using Dry Gas Volume Meters as Calibration Standards Source Evaluation Society Newsletter 3 1 17 30 February 1978 Lodge J P J B Pate B E Ammons and G A Swanson The Use of Hypodermic Needles as Critical Orifices in Air Sampling J Air Pollution Control Association 16 197 200 1966 ENERG TICA IND E COM LTDA Rua Gravata 99 Rocha L mmm r EO CEP 20975 030 Rio de Janeiro RJ _ gt ENERGETICA CNPJ 29 341 583 0001 04 IE 82 846 190 gt Qualidade do Ar Fone 0xx21 2501 1998 Fax 0xx21 2241 1354 www energetica ind br CALIBRA O DO GAS METRO POR MEIO DE ORIF CIOS CR TICOS MANUAL INTRODU O ORIF CIO CR TICO ORIF CIO CR TICO _________ SELE O DOS ORIF CIOS CR TICOS 1 1 2 CAIXA MEDIDORA 3 4 4 4 TESTE DE VAZAMENTO DA CAIXA MEDIDORA 6 0 CALIBRA O DA CAIXA MEDIDORA 7 0 CALIBRA O DOS ORIF CIOS CR TICOS 8 0 CALIBRA O DE GAS METROS COM ORIF CIOS CR TICOS 7 Respons vel Jos Walderley Co lho Dias ENERG TICA RIO DE JANEIRO Data desta vers o 10 04 06 Obs esta vers o altera texto de 18 08 98 P g 1 1 0 INTRODU O Este manual descreve o m todo de calibrac o do gas metro por meio de orif cios cr ticos previamente calibrados O m todo aplicado a gas metros utilizados em coletores isocin t
16. C C C mm H20 min m min Y Y 11 17 23 28 34 V P V P t 273 Q ROAR T T Y T 7 t Vil pa 4078 13 6 Figura 5 8 Exemplo de formul rio de dados para calibra o de um gas metro seco padr o para equipamento de amostragem pelo M todo 5 ZZ Bed P g 28 7 2 Orif cios Cr ticos como Padr es de Calibra o Pode se utilizar orif cios cr ticos como padr es de calibra o em substitui o ao gas metro mido especificado na Se o 5 3 bastando para isso que sejam selecionados calibrados e usados como segue 7 2 1 Sele o de Orif cios Cr ticos 7 2 1 1 O procedimento que segue descreve o uso de agulhas hipod rmicas ou tubos capilares de a o inox que sejam adequadas para uso como orif cios cr ticos Outros materiais e projetos de orif cio cr tico podem ser usados contanto que os orif cios funcionem verdadeiramente como orif cios cr ticos isto possa ser obtido v cuo cr tico conforme descrito na Se o 7 2 2 2 3 Deve se selecionar cinco orif cios cr ticos dimensionados de tal forma a cobrir a faixa de vaz es entre 10 e 34 L min ou de vaz es previstas Dois destes orif cios devem encerrar a faixa de opera o prevista Ser necess rio um m nimo de tr s orif cios para calibrar um gas metro seco designado para o M todo 5 Os outros dois ficam como sobressalentes para uso caso se queira uma cobertura mais apropriada das vaz es de opera o As dimens es das agulhas e os compri
17. Ligue a bomba abra completamente a v lvula de ajuste grosso e regule a v lvula de bypass ajuste fino at obter uma leitura de v cuo correspondente a cerca de metade da press o atmosf rica Observe a leitura do man metro do orif cio da caixa de controle AH Lentamente aumente a leitura do v cuo at obter uma leitura est vel no man metro do orif cio da caixa medidora Anote o v cuo cr tico para cada orif cio Orif cios que n o atinjam um valor cr tico n o podem ser usados 7 2 2 2 4 Obtenha a press o barom trica usando um bar metro conforme descrito na Se o 2 1 9 Anote a press o barom trica Pp em mm Hg 7 2 2 2 5 Conduza rodadas em duplicata a um v cuo de 25 a 50 mm Hg acima do v cuo cr tico As rodadas devem ser de pelo menos 5 minutos cada As leituras do gas metro seco devem ser em incrementos de 0 00283 m ou em incrementos de uma revolu o completa do gas metro Para orienta o os per odos de tempo n o devem diferir em mais de 3 0 segundos incluindo folga para altera es nas temperaturas do gas metro seco para se atingir 0 5 em K Anote os dados relacionados na Figura 5 11 Data Identifica o do Trem Fator de Calibra o do Gas metro Seco Ident Orif cio Cr tico Rodada Medidor de g s seco Unidade 1 2 Leituras no gas metro e Inicial V m e Final V m e Diferen a Vm mi Temperatura no gas metro e Entrada te C e Sa da L C e M
18. a 7 V lvula de ajuste fino 2 Vacu metro 5 Engate p acoplamento do 8 Man metro inclinado calibrador cr tico 3 Gas metro 6 V lvula de ajuste grosso 9 Bomba de v cuo Figura 4 2 Painel da Caixa Medidora e a Bomba de V cuo 5 0 TESTE DE VAZAMENTO DA CAIXA MEDIDORA Deve se antes de usar a Caixa Medidora verificar se n o h vazamento no sistema Proceder ent o conforme os passos abaixo e Abrir completamente a v lvula de ajuste grosso ao mesmo tempo fechando completamente a v lvula de ajuste fino e Fechar a entrada P g 4 e Ligar a bomba e verificar se n o h vazamento Considera se que n o h vazamento quando n o ocorrer qualquer movimento no mostrador do gas metro no decorrer de 1 minuto Deve se verificar tamb m se n o h vazamento entre a bomba e a placa de orif cio Com a bomba vazando l se um volume menor do que o que est sendo amostrado Recomenda se o seguinte procedimento para detectar se h vazamento e Fechar a v lvula de ajuste grosso Inserir no tubo de sa da da placa de orif cio uma rolha de borracha com um furo conectado a uma mangueira de borracha e Desconectar a mangueira da parte baixa do man metro e deixar a abertura livre e Fechar o espig o a jusante da placa de orif cio o que antes recebia a mangueira da parte baixa do man metro e Soprando atrav s da mangueira de borracha pressurizar o sistema at atingir 13 a 18 cm de coluna d gua e Pin ar a mangu
19. ar com sondas de comprimento reduzido Escolha um tempo de amostragem total maior que ou igual ao tempo de amostragem total m nimo especificado nos procedimentos de amostragem para a ind stria em particular de modo que 1 o tempo de amostragem por ponto n o seja menor que 2 minutos ou outro intervalo de tempo maior especificado pelo rg o Oficial e 2 o volume de amostra tomado corrigido para condi es padr o n o exceda o volume de amostra de g s total m nimo exigido O ltimo baseado numa taxa de amostragem m dia aproximada recomendado que o n mero de minutos de amostragem em cada ponto seja inteiro ou inteiro mais meio minuto a fim de evitar erros com medi o de tempo O tempo de amostragem em cada ponto dever ser o mesmo Em algumas situa es por exemplo ciclos de batelada pode ser necess rio amostrar a tempos mais curtos nos pontos transversais e obter volumes menores de amostra de g s Nestes casos deve se primeiro obter a aprova o do Org o Oficial 4 1 3 Prepara o do Trem de Coleta Durante a prepara o e montagem do trem de amostragem at que se inicie a montagem ou a amostragem mantenha cobertas e protegidas todas as aberturas onde possa ocorrer contamina o Coloque 100 mL de gua em cada um dos dois primeiros frascos borbulhadores deixe o terceiro frasco borbulhador vazio e transfira 200 a 300 g de s lica gel pr pesada de seu recipiente para o quarto frasco borbulhador Mais
20. as metro seco M dia dos Fatores Y Figura 5 11 Folha de dados para determina o do fator Y do gas metro seco 7 2 3 3 Calcule os volumes padr o de ar passados atrav s do gas metro seco e dos orif cios cr ticos e calcule o fator de calibra o Y do gas metro seco utilizando as equa es abaixo e 136 V K V Eq 5 10 V Eq 5 11 L Eq 5 12 onde V Volume de amostra de g s que passa atrav s do orif cio cr tico corrigida para as condi es padr o L K 0 3858 K mm Hg para o sistema de unidades internacionais 7 2 3 4 Tire a m dia dos valores de calibra o do gas metro seco para cada uma das vaz es O fator de calibra o Y a cada vaz o n o deve diferir em mais que 2 com rela o m dia P g 32 7 2 3 5 Para determinar a necessidade de recalibra o dos orif cios cr ticos compare os valores de Y do gas metro seco obtidos de dois orif cios adjacentes toda vez que um gas metro seco calibrado por exemplo quando verificar 13 2 5 use orif cios 12 10 2 e 13 5 1 Se algum orif cio cr tico resultar num Y de gas metro seco diferindo de outros em mais que 2 recalibre o orif cio cr tico de acordo com a Se o 7 2 2 2 8 BIBLIOGRAFIA 1 10 11 12 Addendum to Specifications for Incinerator testing at Federal Facilities PHS NCAPC Dec 6 1967 Martin Robert M Construction Details of Isokinetic Source Sampling Equipment Enviro
21. az es mais altas do que o descrito em APTD 0581 ou APTD 0576 podem ser usados contanto que sejam satisfeitas as especifica es deste m todo 2 1 9 Bar metro Aneroide de merc rio ou outro bar metro capaz de medir press o atmosf rica dentro de 2 5 mm Hg Em muitos casos a leitura do bar metro pode ser obtida de uma Estac o Nacional de Servicos de Meteorologia pr xima caso no qual deve se pegar o valor da estac o que a press o barom trica absoluta e aplicar um ajuste para a diferenca de elevac o entre a estac o meteorol gica e o ponto de amostragem ajuste este de menos 2 5 mm Hg para cada incremento de 30 m na elevac o ou vice versa mais 2 5 mm Hg para cada decremento de 30 m na eleva o 2 1 10 Equipamento de Determina o da Densidade do G s Sensor de temperatura e medidor de press o conforme descrito nas Se es 2 3 e 2 4 do M todo 2 e se necess rio analisador de g s conforme descrito no M todo 3 O sensor de temperatura deve de prefer ncia ser permanentemente preso ao tubo pitot ou sonda de amostragem numa configura o fixa tal que a ponta do sensor se estenda al m da extremidade anterior do envolt rio tubo externo e n o toque qualquer metal Alternativamente o sensor pode ser montado logo antes do uso no campo Observe contudo que se o sensor de temperatura montado no campo ele deve ser montado num arranjo livre de interfer ncia com respeito s aberturas do tubo pitot tipo S v
22. boquilha Di metro m dio da boquilha cm Taxa de vazamento m min Material do revestimento da sonda Press o est tica mm Hg N do filtro Esquema da se o transversal da chamin N vel de ajustamento do aquecimento da sonda N mero Tempo V cuo Temp Press o Press o Volume Temp da amostra de g s Temp Temp g s ponto de amostragem chamin velocidade diferencial g s no gas metro seco porta filtro sa da ltimo travessia orif cio amostra Entrada Sa da Fr Borbldr min mm Hg C mm Hg m KE C Ko KE Total M dia M dia M dia M dia Figura 5 2 Dados de campo para material particulado 11 Bed P g 12 Durante as rodadas de amostragem faca ajustes peri dicos para manter a temperatura em torno do porta filtro no n vel apropriado ponha mais gelo e se necess rio sal para manter a temperatura abaixo de 20 C na sa da do condensador s lica gel Tamb m verifique periodicamente o n vel e o zero do man metro Se ocorrer aumento da queda de press o atrav s do filtro tornando dif cil manter amostragem isocin tica o filtro pode ser substitu do no meio de uma rodada de amostragem recomendado que um outro conjunto com filtro seja usado ao inv s de tentar trocar o pr prio filtro Antes de instalar um novo conjunto com filtro realize uma verifica o de vazamentos ver se o 4 1 4 2 O peso do material parti
23. ca pequena s o menos suscet veis a vazamento Alternativamente pode se usar frascos de polietileno 2 2 4 Placas de Petri Para amostras de filtro vidro ou polietileno a menos que especificado pelo rg o Oficial 2 2 5 Cilindro Graduado e ou Balan a Para medir gua condensada com aproxima o de 1 mL ou 1 g Cilindros graduados devem ter subdivisdes menores que 2 mL A maioria das balancas de laborat rio adequada para pesagem com aproxima o de 0 5 g ou menos Qualquer uma delas adequada para uso aqui e na Se o 2 3 4 2 2 6 Recipientes de Pl stico para Armazenagem Recipientes herm ticos para armazenagem de s lica gel 2 2 7 Funil e Bast o Policial de Borracha Para facilitar a coloca o da s lica gel num recipiente n o necess rios se a s lica gel for pesada no campo 2 2 8 Funil Vidro ou polietileno para auxiliar no recolhimento de amostras 2 3 An lises Para an lises os seguintes equipamentos s o necess rios 2 3 1 Placa de Vidro para Pesagens 2 3 2 Dessecador 2 3 3 Balan a anal tica Para pesar com aproxima o de 0 1 mg 2 3 4 Balan a Para pesar com aproxima o de 0 5 g 2 3 5 B queres 2 3 6 Higr metro Para medir a umidade relativa do ambiente no laborat rio P g 6 2 3 7 Medidor de Temperatura Para medir a temperatura do ambiente no laborat rio 3 REAGENTES 3 1 Amostragem S o os seguintes os reagentes utilizados na amostragem 3 3 1 Filtros Filtros de fibra de vid
24. cordo com procedimentos apresentados na Se o 5 2 1 2 Revestimento Interno da Sonda Tubo em vidro de borossilicato ou de quartzo com sistema de aquecimento capaz de manter a temperatura dos gases na extremidade da sa da durante a amostragem na faixa de 120 14 C ou outra temperatura conforme especificado por uma subparte aplic vel dos padr es ou aprovado pelo rg o Oficial para uma determinada aplica o O t cnico de amostragem pode optar por operar o equipamento a uma temperatura mais baixa do que a especificada Como geralmente a temperatura real na sa da da sonda n o monitorada durante a amostragem as sondas constru das de acordo com APTD 0581 e utilizando as curvas de calibra o de APTD 0576 ou calibradas de acordo com o procedimento apresentado em APTD 0576 s o consideradas aceit veis Parede da Chamin Term metro Sensor de ES Temperatura ASA A e eus r E 4 1 PA PANO PAN P Condensacio era a Tubo Pitot Banho de G lo a Linha Term metros de V cuo Vacu metro Grosso Bomba de V cuo Man metro Gas metro Figura 5 1 Trem de amostragem de particulado Revestimento interno da sonda feito de borossilicato ou de quartzo pode ser usado sob temperaturas de chamin de at 480 C o de quartzo poder ser usado sob temperaturas entre 480 C e 900 C Ambos os tipos de revestimento podem ser usados sob temperaturas mais altas do que as
25. culado total dever incluir a soma de todas as capta es do conjunto com filtro Um nico trem dever ser usado para todas as rodadas de amostragem exceto nos casos onde s o exigidas amostragens simult neas em dois ou mais dutos separados ou em dois ou mais locais diferentes dentro do mesmo duto ou nos casos onde falhas de equipamento force a troca de trens Em todas as circunst ncias o uso de dois ou mais trens ficar sujeito aprova o do rg o Oficial Observe que quando s o usados dois ou mais trens dever o ser realizadas an lises separadas das capta es na metade anterior e se aplic vel nos frascos borbulhadores de cada trem a n o ser que boquilhas com o mesmo di metro sejam utilizadas em todos os trens caso em que as capta es das metades anteriores de trens individuais podem ser combinadas assim como as capta es dos frascos borbulhadores e uma an lise das capta es na metade anterior e uma an lise das capta es nos frascos borbulhadores podem ser realizadas Contacte o rg o Oficial e pe a detalhes relativos ao c lculo dos resultados quando dois ou mais trens forem empregados No fim da rodada de amostragem feche a v lvula de ajuste grosso retire a sonda e a boquilha da chamin desligue a bomba anote a leitura final do gas metro seco e realize uma verifica o p s amostragem de vazamentos conforme apresentado na se o 4 1 4 3 Tamb m verifique se n o h vazamentos nas linhas do tubo
26. e calibra o Y do gas metro para cada um dos orif cios cr ticos Obtem se Y O fator Y para cada rodada n o deve diferen ar em mais de 2 da m dia Y Finalmente obter o fator Y4 do gas metro tirando se a m dia dos fatores Y para cada orif cio Para determinar se necess rio recalibrar um determinado orif cio cr tico comparar o fator Y do gas metro obtido com este orif cio com os fatores Y do gas metro obtidos com orif cios cr ticos de dimens es adjacentes dimens o do P g 8 orif cio que se est checando toda vez que o gas metro for calibrado Se qualquer orif cio gerar um fator Y diferente em mais de 2 dos outros recalibrar o orif cio cr tico conforme a Se o 7 0 CALIBRA O GAS METRO CONTRA CALIBRADOR CR TICO GAS METRO MARCA Tecnobras N 081022 Leitura Gas metro AO 25 26 bo 47 1 sm 12 Mo Final A L 323 Dif V L Temperatura Gas metro Entrada T K Sa da T K M dia T K Tempo Rodada Man metro AH mm B0 E CIC A V cuo cm Hg e Ce l o O eoa a A A Iaa A 06 771 06 771 06 771 06 771 06 771 06 Volume Padr o es or L 8743 E 8743 Ei 0145 NR 0145 O 4005 UNIDAS 4005 c Padr o Orif cio E 5813 A 4228 al 6318 sua 5045 pa 1726 ne 0 994 0 991 1 032 1 030 0 995 0 999 Y 0 993 Y 1 031 Y 0 997 AA FATOR Y DO GAS METRO 1 007 P l E ER dE V KV 13 6 V _ K P 0 p Yo y Loto Ya 8P g cp 8 T N Ta L 7 OBS O Fator Ya d
27. eira e observar o man metro por um minuto e Verificar se h perda de press o no man metro Se isso ocorrer porque h vazamento na caixa Caso haja vazamento na caixa deve se verificar se n o h juntas gastas conex es frouxas o rings gastos etc e efetuar os reparos necess rios 6 0 CALIBRA O DA CAIXA MEDIDORA Ap s a verifica o de que n o h vazamento na Caixa Medidora efetua se a calibra o da mesma com um wet test meter ou com um espir metro conforme manda a norma Da calibra o da Caixa Medidora resulta a determina o do fator Y do gas metro e do fator AH da placa de orif cio 7 0 CALIBRA O DOS ORIF CIOS CR TICOS Os orif cios cr ticos devem ser calibrados na mesma configura o em que s o usados isto n o deve haver nenhuma obstru o ou conex o na entrada do orif cio Para calibra o dos orif cios deve se seguir os passos abaixo e Preparar a Caixa Medidora conectando a a uma bomba a v cuo e Engatar no pino de engate localizado no painel da Caixa Medidora o orif cio cr tico que se quer calibrar e Aquecer a caixa por 15 minutos Isto importante a fim de equilibrar as condi es de temperatura atrav s do gas metro e Checar se n o h vazamento no sistema conforme a Se o 5 0 e Antes de calibrar o orif cio determinar se de dimens o adequada e se o v cuo com ele apropriado Seguir os passos abaixo a Ligar a bomba P g 5 b Abrir comp
28. enos o branco da acetona ESN Peso do material particulado Volume de l quido gua coletado Frasco borbulhador S lica gel Volume mL Peso g Sl T Inicial esar L quido coletado Volume total coletado g mL Converta peso da gua para volume dividindo o aumento em peso total Pela densidade da gua 1 g mL Aumento g y Volume de gua mL AnD Figura 5 3 Dados Anal ticos 1 mL ou gavimetricamente a 0 5 g Transfira o conte do para um b quer de 250 mL tarado e evapore at ficar seco temperatura e press o ambientes Desseque por 24 horas e pese a peso constante Apresente os resultados com aproxima o de 0 1 mg Recipiente n 3 Usando uma balan a pese a s lica gel gasta ou s lica gel mais frasco borbulhador com aproximac o de 0 5 g Este passo pode ser realizado no campo Recipiente Branco Acetona Meca a acetona neste recipiente volum trica ou gravimetricamente Transfira a acetona para um b quer de 250 mL tarado e evapore secura temperatura e press o ambientes Desseque por 24 horas e realize a pesagem a peso constante Apresente os resultados com aproxima o de 0 1 mg Nota Por op o do t cnico de amostragem o conte do do Recipiente n 2 bem como o do recipiente do branco da acetona pode ser evaporado a temperaturas mais altas que a temperatura ambiente Caso a eva
29. er M todo 2 Figura 2 7 Como uma segunda op o caso n o seja permitido introduzir se mais que 1 de diferen a na medi o da velocidade m dia a o medidor de temperatura n o precisa ficar preso sonda ou ao tubo pitot Esta alternativa est sujeita aprova o do rg o Oficial 2 2 Recolhimento da Amostra Os seguintes itens s o necess rios 2 2 1 Revestimento Interno da Sonda e Escovas da Boquilha da Sonda Escovas com cerdas de n ilon e cabo feito de arame de aco inoxid vel A escova da sonda deve ter extens o pelo menos t o comprida quanto a sonda de aco inoxid vel n ilon PTFE ou outro material igualmente inerte As escovas devem ser adequadamente desenhadas e dimensionadas a fim de que com ela se limpe o revestimento interno e a boquilha da sonda 2 2 2 Frascos de Lavagem Dois Recomenda se frascos de lavagem de vidro podem ser usados frascos de lavagem de polietileno a crit rio do t cnico de amostragem Recomenda se que a acetona n o seja guardada em frascos P g 5 de polietileno por mais de um m s 2 2 3 Recipientes de Vidro para Armazenagem de Amostras Frascos de vidro de borossilicato resistentes quimicamente para lavagens de acetona 500 mL ou 1 000 mL A tampa rosque vel deve ser revestida ou com PTFE emborrachado ou deve ser construida de modo a proporcionar boa vedac o n o permita vazamento e ser resistente a ataque qu mico pela acetona Tem se observado que frascos de vidro com bo
30. er modificada como segue a Caso N mero de trocas de componentes feitas durante a rodada de amostragem Neste caso substitua Vm na Equa o 5 3 pela express o Va L 1 0 b Caso Il Uma ou mais trocas de componentes durante a rodada de amostragem Neste caso substitua Vm na Equa o 5 1 pela express o Y L L 0 DIC L 0 L 1 0 e substitua apenas para as taxas de vazamento L ou Lp que excedam La 6 4 Volume de Vapor de gua V 0O RT TE le w std SK V M P w std Eq 5 2 onde K 0 001333 m min para unidades internacionais 6 5 Teor de Umidade B V vista l V nisd V pesa Eq 5 3 Nota Em fluxos gasosos saturados ou carregados de gotas d gua devem ser feitos dois c lculos de teor de umidade um com base nas an lises dos frascos borbulhadores Equa o 5 3 e o outro partindo da hip tese de condi es saturadas O mais baixo dos dois valores de Bws dever ser considerado correto O procedimento para determinar o teor de umidade baseado na hip tese de condi es saturadas apresentado na Nota da Se o 1 2 do M todo 4 Para fins deste m to P g 24 do a temperatura m dia dos gases na chamin do formul rio da Figura 5 2 pode ser usada para fazer esta determinac o contanto que a exatid o e precis o do sensor de temperatura sejam de 1 C 6 6 Concentrac o do Branco da Acetona C Va Pa Eq 5 4 6 7 Branco da Lavagem da Acetona W C V D Eq
31. especificadas para curtos per odos de tempo sujeitos aprova o do rg o Oficial A temperatura de amolecimento softening para borossilicato 820 C e para quartzo 1 500 C Toda vez que pr tico todo o esfor o deve ser feito para usar sonda com revestimento interno de borossilicato ou de quartzo Como alternativa pode se usar revestimentos met licos por exemplo a o inoxid vel 316 Inconel 825 ou outros metais resistentes corros o feitos de tubo sem costura sujeitos aprova o do rg o Oficial 2 1 3 Tubo Pitot Tipo S conforme descrito na Se o 2 1 do M todo 2 ou outro dispositivo aprovado pelo rg o Oficial O tubo pitot deve ser preso sonda conforme mostrado na Figura 5 1 para permitir monitoramento constante da velocidade dos gases na chamin O plano de abertura de impacto alta press o do tubo pitot deve estar ao mesmo n vel ou acima do plano de entrada da boquilha ver M todo 2 Figura 2 6b O tubo pitot tipo S deve ter um coeficiente conhecido determinado conforme descrito na Se o 4 do M todo 2 P g 3 2 1 4 Medidor de Press o Diferencial Man metro Man metro inclinado ou dispositivo equivalente duplo conforme descrito na Se o 2 2 do M todo 2 Um man metro deve ser usado para leituras da press o de velocidade AP e o outro para leituras da press o diferencial no orif cio AH 2 1 5 Porta filtro Vidro de borossilicato com um suporte de vidro sinterizado para o
32. evem diferen ar em mais 0 5 com rela o m dia e Calcular a vaz o do orif cio cr tico Qcp em condi es padr o usando a Equa o 7 2 K P Q T e Tirar a m dia de Q p para as duas rodadas Obt m se Qcpm Eq 7 2 P g 6 CALIBRA O ORIF CIO CR TICO CONTRA GAS METRO GAS METRO TECNOBR S N MERO _ C 08 96 28MSGT FATOR Y 1 00746 PAR METROS VARI VEIS UNIDADE 14 L L 17901 L 17951 L 50 E 294 293 293 5 Dura o da rodada t min 3212 3216 Leitura no man metro AH mmH 0 300 300 Leitura no vacu metro_____________ cmHg 52 52 Press o barom tricaPo_________ mmHg 76341 76341 Temperatura ambiente Ta________ __K__ 2978 2992 Fator K 9 0357 03545 M dia dos FatoresK _________ _____ _ 03546 AH KA P WT E om DIE P T 0 mmHg min K K P Para condi es padr o P 760 mmHg T 293 16 K Q LOCAL ENERG TICA RIO DATA 03 06 97 REALIZADA POR Angela Regina Trindade SUPERVISIONADA POR Walderley Dias FIGURA 7 1 Folha de dados para determina o do Fator K do orif cio cr tico com exemplo OBSERVA ES e O fator de multiplica o K4 de 0 3858 K mm Hg obtido dividindo se a temperatura nas condi es padr o para amostragem em chamin 20 C 293 16 K pela press o barom trica nas condi es padr o 760 mm Hg Com a inclus o de Ki os valores dos volumes que passam
33. ficac o Pr Amostragem de Vazamentos Verificac o de Vazamentos Durante Rodadas de Amostragem Verificac o P s Amostragem de Vazamentos Operac o do Trem de Amostragem Determinac o da Isocineticidade Percentual NDICE Recolhimento da Amostra An lises 4 4 Procedimento de Controle da Qualidade 16 4 4 1 Verifica o do Orif cio Medidor 16 4 4 2 Orif cio Cr tico Calibrado 16 5 CALIBRA O 16 5 1 Boquilha da Sonda 16 5 2 Tubo Pitot 17 5 3 Caixa de Controle Metering System 17 5 3 1 Caibra o Antes do Uso 17 5 3 2 Calibra o Ao s Uso 17 Varia o Aceit vel na Calibra o Calibra o do Aquecimento da Sonda Medidores de Temperatura Verificac da Estanqueidade da Caixa de Controle Mostrada na Figura 5 1 Bar metro C LCULOS Nomenclatura Temperatura M dia no Gas metro Seco e Perda de Carga M dia no Orif cio Volume de G s no Gas metro Seco Volume de Vapor d gua Teor de Umidade Concentra o do Branco da Acetona Branco da Lavagem da Acetona Peso Total do Material Particulado Concentra o do Material Particulado Fatores de Convers o Varia o da Isocineticidade C LCULOS a Partir dos Dados Brutos C lculos a Partir dos Dados Intermedi rios Resultados Aceit veis Velocidade dos Gases na Cha
34. filtro e uma junta de borracha de silicone Outros materiais de construc o por exemplo aco inoxid vel PTFE Viton podem ser usados sujeitos aprova o do rg o Oficial O projeto do porta filtro deve prover veda o positiva contra infiltra o de fora ou em torno do filtro O porta filtro deve ser posicionado logo na sa da da sonda ou ciclone se usado 2 1 6 Sistema de Aquecimento do Filtro Qualquer sistema de aquecimento capaz de manter durante a amostragem uma temperatura de 120 14 C em torno do porta filtro ou uma outra temperatura conforme especificada por uma subparte aplic vel dos padr es ou aprovada pelo rg o Oficial para uma determinada aplica o Como alternativa o t cnico de amostragem pode optar por operar o equipamento a uma temperatura mais baixa do que a especificada Um medidor de temperatura capaz de medir temperatura com aproxima o de 3 C deve ser instalado de modo que a temperatura em torno do porta filtro possa ser regulada e monitorada durante e amostragem Outros sistemas de aquecimento diferentes do mostrado em APTD 0581 podem ser usados 2 1 7 Condensador O seguinte sistema deve ser usado para se determinar o teor de umidade dos gases na chamin Quatro frascos borbulhadores conectados em s rie com conex es em vidro esmerilhado livres de vazamento ou quaisquer conex es similares n o contaminantes e livres de vazamento O primeiro terceiro e quarto frascos borbulhadores devem se
35. gens de novo 6 13 Velocidade dos Gases na Chamin e Vaz o Volum trica Calcule a velocidade m dia e a vaz o volum trica dos gases na chamin se necess rio usando os dados obtidos neste m todo e as equa es nas Se es 5 2 e 5 3 do M todo 2 7 PROCEDIMENTOS ALTERNATIVOS 7 1 Medidor de G s Seco como Padr o de Calibra o Pode se utilizar um gas metro seco como padr o de calibra o para medi es de volume em substitui o ao gas metro mido especificado na Se o 5 3 bastando para isso que o gas metro seja calibrado inicialmente e recalibrado periodicamente como segue 7 1 1 Calibra o do Gas metro Seco Padr o 7 1 1 1 O gas metro seco a ser calibrado e usado como medidor de refer ncia secund rio deve ser de alta qualidade e ter uma capacidade adequadamente dimensionada por exemplo 3 litros por revolu o Um espir metro 400 litros ou mais de capacidade ou equivalente pode ser usado para esta calibra o embora um gas metro mido seja geralmente mais pr tico O gas metro mido deve ter uma capacidade de 30 litros por revolu o e ser capaz de medir volume dentro de 1 0 Para se assegurar a exatid o e precis o do gas metro mido o mesmo deve ser checado contra um espir metro ou um medidor de deslocamento l quido frasco de Mariotte Pode se usar espir metros ou gas metros midos de outros tamanhos contanto que sejam mantidas as exatid es e precis es especificadas do procedime
36. ia de calibra o ou ensaio do gas metro seco A tradu o ser divulgada por informativos ENERG TICA pelo s tio www energetica com ind ou a pedido do cliente NDICE PREF CIO PRINC PIO E APLICABILIDADE Princ pio Aplicabilidade APARELHAGEM Trem de Amostragem Boquilha da Sonda Revestimento Interno da Sonda Tubo Pitot Medidor de Press o Diferencial Porta filtro Sistema de aquecimento do Filtro Condensador Sistema de medi o Caixa de Controle Bar metro Equipamento de Determina o da densidade do g s Recolhimento da Amostra Revestimento Interno da Sonda e escovas da Boquilha da Sonda Frascos de lavagem Dois Recipientes de Vidro para Armazenamento de Amostra Placas de Petri Cilindro Graduado e ou Balan a Recipientes de Pl stco para Armazenagem Funil e bast o Policial de Borracha Funil An lises Placa de Vidro para Pesagens Dessecador Balan a anal tica Balan a B queres Higr metro Medidor de temeperatura REAGENTES Amostragem Filtros S lica gel Agua Graxa de Torneira Recolhimento da Amostra An lises Acetona Dessecante PROCEDIMENTO Amostragem Preparac o Pr Amostragem Determina es Preliminares Preparac o do Trem de Coleta Procedimentos de Verificac o de Vazamentos Veri
37. icos de poluentes atmosf ricos CIPA constru dos segundo o m todo 5 da EPA est descrito formalmente na Se o 7 do 40 CFR Ch I 7 1 90 edition Pt 60 App A p ginas 705 a 709 O gas metro de um CIPA tem sido tradicionalmente calibrado contra um medidor de g s mido wet test meter Entretanto h a alternativa de calibra o por meio de orif cios cr ticos bastando para isso que sejam selecionados calibrados e usados de maneira adequada conforme descrito neste manual Na calibra o de orif cios cr ticos fundamental o uso de um sistema comumente denominado de Caixa Medidora contendo como componente primordial um medidor de g s seco gas metro seja para calibrar os orif cios cr ticos seja para ser calibrado por orif cios cr ticos previamente calibrados bem como de uma bomba de v cuo a mais potente poss vel A Caixa Medidora muito se parece com a unidade de controle do CIPA podendo na realidade ser substitu da por esta para a calibra o de orif cios cr ticos ou de gas metros Para um servi o completo o usu rio ter que contar com Um bar metro Um term metro Um cron metro V rios orif cios cr ticos Uma Caixa Medidora com gas metro Uma bomba de v cuo 2 0 ORIF CIO CR TICO O procedimento que se segue descreve o uso de agulha hipod rmica ou de tubo capilar de a o inox como orif cio cr tico Num orif cio cr tico quando o g s na vena contracta alcan
38. ima o de 0 1 mg Para fins desta Se o 4 3 o termo peso constante significa uma diferen a de n o mais que 0 5 mg ou 1 do peso total menos o peso da tara o que for maior entre duas pesagens consecutivas com n o mais que 6 horas de tempo de dessecagem entre pesagens Alternativamente a amostra pode ser secada na estufa a 105 C por 2 a 3 horas resfriada no dessecador e pesada a peso constante a menos que especificado ao contr rio pelo rg o Oficial O t cnico de amostragem pode tamb m optar por secar a amostra em estufa a 105 C por2 a 3 horas pesar a amostra e usar este peso como peso final Recipiente n 2 Observe o n vel do l quido no recipiente e confirme no formul rio de an lise se ou n o ocorreu vazamento durante o transporte Caso tenha ocorrido vazamento de uma quantidade observ vel ou anule a amostra ou use outros m todos sujeitos aprova o do rg o Oficial para corrigir os resultados finais Me a o l quido no recipiente volumetricamente a P g 15 DADOS ANAL TICOS Planta Data Rodada n Filtro n Quantidade de l quido perdida durante transporte Volume do branco da acetona mL Volume da lavagem da acetona mL Concentra o do branco da acetona mg mg Equa o 5 6 Branco da lavagem da acetona mg Equa o 5 7 N mero Peso do material particulado coletado mg recipiente Peso final Peso tara Ganho em peso terrena PURE RO Lai T M
39. imo de pontos de amostragem de acordo com o M todo 1 ou conforme especificado pelo rg o Oficial Determine a press o e a temperatura na chamin e a faixa de press es de velocidade usando o M todo 2 recomenda se realizar a verifica o de vazamentos nas linhas do tubo pitot Determine o teor de umidade usando a Aproxima o do M todo 4 ou suas alternativas a fim de que se possa estabelecer os pontos de amostragem isocin tica Determine o peso molecular seco dos gases na chamin conforme descrito no M todo 2 Se o 3 6 se o M todo 3 integrado for usado para determina o do peso molecular a amostra da bolsa integrada integrated bag deve ser tomada simultaneamente e pelo mesmo per odo de tempo total com a rodada de amostragem sendo realizada Selecione uma boquilha com um certo di metro com base na faixa de press es de velocidade de tal forma que n o seja necess rio trocar a boquilha por outra de outro di metro a fim de manter as taxas de amostragem isocin tica Durante a rodada n o troque de boquilha Certifique se de que o medidor de press o de velocidade o man metro seja adequado para a faixa de press es de velocidade observadas ver Se o 2 2 do M todo 2 P g 8 Escolha uma sonda com revestimento interno adequado e com comprimento tal que se possa amostrar em todos os pontos transversais traverse points Para chamin s muito grandes considere amostrar de lados opostos da chamin a fim de se trabalh
40. isa ser pr pesada podendo ser pesada diretamente no frasco borbulhador ou no porta amostragem sampling holder antes da montagem do trem Verifique os filtros visualmente contra a luz e procure identificar irregularidades e falhas ou furos por onde possa ocorrer infiltrac o Utilizando um marcador a tinta para numerac o identifique os filtros de di metro apropriado na sua parte de tr s pr ximo borda Como alternativa identifique os recipientes de transporte placas de Petri de vidro ou de pl stico e mantenha os filtros nestes recipientes todo o tempo exceto durante a amostragem e a pesagem Desseque os filtros a 20 5 6 C e a press o ambiente por pelo menos 24 horas e pese os em intervalos de pelo menos 6 horas a um peso constante isto altera o m xima de 0 5 mg com rela o pesagem anterior anote os resultados com aproxima o de 0 1 mg Durante cada pesagem o filtro n o deve ficar exposto atmosfera do laborat rio por um per odo superior a 2 minutos e a uma umidade relativa superior a 50 Alternativamente a menos que especificado de outra maneira pelo rg o Oficial os filtros podem ser secados em estufa a 105 C por 2a 3 horas dessecados por 2 horas e pesados Procedimentos que n o sejam os descritos que levem em considera o os efeitos da umidade relativa podem ser usados sujeitos aprova o do rg o Oficial 4 1 2 Determina es Preliminares Escolha o local de amostragem e o n mero m n
41. ixe a acetona drenar atrav s da extremidade inferior para o recipiente de amostragem Pode se usar um funil de vidro ou polietileno para auxiliar na transfer ncia de lavagens l quidas para o recipiente Suceda a lavagem da sonda com uma escovada da sonda Segure a sonda em posi o inclinada esguiche acetona na extremidade superior medida que a escova puxada em movimento girat rio atrav s da sonda segure um recipiente de amostragem por baixo da extremidade inferior da sonda e capte qualquer acetona e material particulado escovado da sonda Passe a escova atrav s da sonda tr s vezes ou mais at que nenhum material particulado vis vel seja carreado com a acetona ou at que nada numa inspe o visual reste no revestimento interno da sonda Com sondas de a o inoxid vel ou outro metal passe a escova atrav s da sonda na maneira descrita acima pelo menos seis vezes visto que sondas met licas possuem pequenas frestas onde o material particulado pode ficar preso Lave a escova com acetona e quantitativamente colete as lavagens no recipiente de amostragem Ap s o escovamento fa a uma lavagem final com acetona conforme descrito acima Recomenda se que duas pessoas limpem a sonda a fim de minimizar as perdas de amostra Entre rodadas de amostragem mantenha as escovas limpas e protegidas de contamina o P g 14 Ap s assegurar se que todas as juntas estejam limpas livres de graxa de silicone limpe o interior da metade an
42. letamente a v lvula de ajuste grosso e em seguida girar a v lvula de ajuste fino at que o v cuo lido no vacu metro seja aproximadamente a metade da press o atmosf rica c Observar a depress o AH no man metro inclinado d Lentamente aumentar o v cuo at obter uma leitura est vel no man metro e Registrar o v cuo cr tico para cada orif cio f Rejeitar orif cios que n o atinjam valor cr tico e Obter a press o barom trica usando um bar metro Registrar a press o barom trica Pp em mmHg e Realizar rodadas duplas em v cuo de 2 5 a 5 0 cm Hg 1 a 2 pol Hg acima do v cuo cr tico As rodadas devem ser de pelo menos 5 minutos cada A indica o do volume no gas metro deve ser em incrementos de 0 2 L Como orienta o os tempos n o devem diferir em mais de 3 0 segundos incluindo tempo para mudan a nas temperaturas do gas metro a fim de se conseguir 0 5 em K Registrar os dados listados na Figura 7 1 e Calcular K usando se a Equa o 7 1 AH KLH E is Jo Eq 7 1 P T 0 onde K coeficiente do orif cio cr tico DOK mmHg min K 0 3858 Y mmHg Va Volume totalizado no gas metro n o corrigido L Y Fator do gas metro j conhecido Pp Press o barom trica mm Hg AH Leitura no man metro mm H20 Ta Temperatura ambiente K Ty Temperatura m dia no gas metro K 6 Dura o da rodada min e Tirar a m dia dos valores de K Os valores de cada K n o d
43. los comerciais deste trem encontram se tamb m dispon veis Para altera es com rela o ao especificado no APTD 0581 e para modifica es permiss veis do trem mostrado na Figura 5 1 ver as seguintes subse es Os procedimentos de opera o e manuten o para o trem de amostragem est o descritos em APTD 0576 Refer ncia 3 na Bibliografia Visto que importante o uso correto para que se obtenha resultados v lidos o usu rio deve ler o APTD 0576 e adotar os procedimentos de opera o e manuten o nele apresentados a menos que seja especificado de outra forma neste documento O trem de amostragem constitu do dos seguintes componentes 2 1 1 Boquilha da Sonda A o inoxid vel 316 ou vidro borda chanfrada e afiada O ngulo do chanfro deve ser lt 30 e o chanfro deve ficar no lado externo a fim de se preservar um di metro interno constante A boquilha da sonda dever ter a forma de bot o gancho ou de joelho a menos que especificado de outra forma pelo rg o Oficial Se feita de aco inox a boquilha dever ser constru da de tubo sem costura outros materiais de construc o podem ser usados sujeitos aprovac o do rg o Oficial Uma faixa de tamanhos de boquilha adequados para amostragem isocin tica deve estar dispon vel por exemplo com di metro interno de 0 32 a 1 27 cm ou maior caso sejam usados trens de amostragem de maior volume em incrementos de 0 16 cm Cada boquilha deve ser calibrada de a
44. mentos dos tubos mostrados abaixo d o as seguintes vaz es aproximadas Calibre cm Vaz o Calibre cm Vaz o litros min litros min 12 7 6 32 56 14 2 5 19 54 12 10 2 30 02 14 5 1 17 27 13 2 5 25 77 14 7 6 16 14 13 5 1 23 50 15 3 2 14 16 13 7 6 22 37 15 7 6 11 61 13 10 2 20 67 15 10 2 10 48 7 2 1 2 Estas agulhas podem ser adaptadas para um trem de amostragem tipo M todo 5 da seguinte maneira Insira um tamp o de frasco de soro tipo luva de 13 por 20 mm num engate r pido modelo Swagelok de Y polegada Insira a agulha no tamp o conforme mostrado na Figura 5 9 ORIF CIO TAMP O DE ENGATE CR TICO BORRACHA R PIDO Figura 5 9 Adapta o do orif cio cr tico ao sistema de medi o do M todo 5 7 2 2 Calibra o do Orif cio Cr tico O procedimento descrito nesta se o utiliza a configura o da caixa de controle do M todo 5 descrita na Se o 2 1 8 para calibrar os orif cios cr ticos Pode se usar outros esquemas sujeitos aprova o do Org o Oficial P g 29 7 2 2 1 Calibra o da Caixa de Controle Os orif cios cr ticos devem ser calibrados na mesma configurac o em que ser o usados por exemplo n o poder haver qualquer conex o na entrada do orif cio 7 2 2 1 1 Antes da calibrac o da caixa de controle teste a estanqueidade do sistema como segue Abra completamente a v lvula de ajuste grosso e feche completamente a v lvula de bypass ajuste fino Bl
45. min e Vaz o Volum trica PROCEDIMENTOSA ALTERNATIVOS Medidor de G s Seco c o Padr o da Calibra o Calibra o do Gas metro Seco Padr o Recalibra o do Gas metro Seco Padr o Orif cios Cr ticos como Padr es de Calibra o Sele o de Orif cios Cr ticos Calibra o do orif cio Cr tico Calibra o da caixa de Controle Calibra o dos Orif cios cr ticos Usando orif cios Cr ticos como Padr o de Calibra o BIBLUIOGRAFIA P g 1 1 PRINC PIO E APLICABILIDADE 1 1 Princ pio Material particulado puxado isocineticamente da fonte e coletado num filtro de fibra de vidro mantido a uma temperatura na faixa de 120 14 C ou a uma outra temperatura conforme especificado por uma subparte aplic vel dos padr es ou aprovado pelo rg o Oficial a U S Environmental Protection Agency para uma determinada aplicac o A massa de particulado que inclui qualquer material que condense a ou acima da temperatura do filtro determinada gravimetricamente ap s a remoc o de gua n o combinada 1 2 Aplicabilidade Este m todo aplic vel determina o de emiss es de material particulado de fontes estacion rias 2 APARELHAGEM 2 1 Trem de Amostragem Um desenho esquem tico do trem de amostragem usado neste m todo mostrado na Figura 5 1 Detalhes completos da constru o s o apresentados em APTD 0581 Refer ncia 2 na Bibliografia mode
46. ndo se necess rio uma camada bem leve de graxa de silicone em todas as juntas de vidro esmerilhadas passando graxa apenas na por o exterior ver APTD 0576 evitando assim uma poss vel contamina o pela graxa de silicone Sujeito aprova o do rg o Oficial pode se usar um ciclone de vidro entre a sonda e o porta filtro quando se prev a capta o de material particulado acima de 100 mg ou a presen a de gotas d gua nos gases na chamin Coloque gelo triturado em volta dos frascos borbulhadores 4 1 4 Procedimentos de Verificac o de Vazamentos 4 1 4 1 Verifica o Pr Amostragem de Vazamentos Uma verificac o de vazamentos antes da amostragem recomendada mas n o exigida Caso o profissional de amostragem opte por conduzir a verificac o de vazamentos pr amostragem o seguinte procedimento deve ser seguido Ap s montado o trem de amostragem ligue e ajuste os sistemas de aquecimento do filtro e da sonda para as temperaturas de operac o desejadas D tempo para que a temperatura se estabilize Se for usado o ring de Viton ou outra conex o livre de vazamentos na instalac o da boquilha no revestimento interno da sonda verifique se h vazamentos no trem no local de amostragem tampando a boquilha e puxando um v cuo de 380 mm Hg Nota Pode se usar v cuo mais baixo contanto que n o seja excedido na amostragem Se forem utilizados fios de asbestos n o conecte a sonda no trem durante a verificac o de vazame
47. nmental Protection Agency Research Triangle Park NC APTD 0581 April 1971 Rom Jerome J Maintenance Calibration and Operation of Isokinetic Source Sampling Equipment Environmental Protection Agency Research Triangle Park NC APTD 0576 March 1972 Smith W S R T Shigehara and W F Todd A Method of Interpreting Stacck Sampling Data Papere Presented at the 63rd Annual Meeting of the Air Pollution Control Association Sty Luois MO June 14 19 1970 Smith W S et al Stack Gas Sampling Improved and Simplified With New Equipment APCD Paper No 67 119 1967 Specifications and Incinerator Testing at Federal Facilities PHS NCAPC 1967 Shihehara R T Adjustments in the EPA Nomograph for Different Pitot Tube Coefficients and Dry Molecular Weights Stack Sampling News 2 4 11 October 1974 Vollaro R F A Survey of Commercially Available Instrumentaion for the Measurement of Low Range Gas velocities U S Environmental Protection Agency Emission Measument Branch Research Triangle Park NC November 1976 unpublished paper Annual Book of ASTM Standards Part 26 Gaseous Fuels Coal and Coke Atmospheric Analysis American Society for Testing and Materials Philadelphia PA 1974 PP 617 622 Felix L G G Clinard G E Lacey and J D McCian Inertial cascade Impactor Substrate Media for Flue Gas Sampling U S Environmental Protection Agency Research Triangle Park NC 27711 Publication No EPA 600 7
48. no orif cio e no gas metro s o automaticamente corrigidos para as condi es padr o de 20 C e 760 mm Hg P g 7 8 0 CALIBRA O DE GAS METROS COM ORIF CIOS CR TICOS Seguir os passos abaixo Usar orif cios cr ticos no m nimo tr s calibrados conforme o procedimento apresentado na Se o 7 0 Usar a folha da Figura 8 1 com exemplo de calibra o com tr s calibradores cr ticos para registro dos dados Registrar a press o barom trica Pp e a temperatura ambiente Ta Calcular para cada orif cio cr tico os volumes em condi es padr o de temperatura e press o de ar passados no gas metro Vgp e nos orif cios cr ticos Vep e calcular o fatores de calibra o Y do gas metro usando as equa es abaixo Para cada orif cio fazer duas rodadas P a Vos Kv lt Eq 8 1 8 K P possa Eq 8 2 T pele Eq 8 3 V onde Van Volume de g s passado no gas metro corrigido para condi es padr o L K1 0 3858 K mmHg Va Volume totalizado no gas metro n o corrigido L Pp Press o barom trica mm Hg AH Leitura no man metro mm H20 Ty Temperatura m dia no gas metro K Ven Volume de g s passado no orif cio cr tico corrigido para condi es padr o L K coeficiente do orif cio cr tico LINK mmHg min 6 Dura o da rodada min Ta Temperatura ambiente K Y Fator do gas metro j conhecido Tirar a m dia dos fatores d
49. nsidade da acetona mg m L ver etiqueta no frasco pw Densidade da gua 0 9982 g mL O Tempo de amostragem total min 8 Intervalo de tempo de amostragem do in cio de uma rodada at a primeira troca de componente min Intervalo de tempo de amostragem entre duas sucessivas trocas de componente iniciando com o intervalo entre a primeira e a segunda troca indo in cio de uma rodada at a primeira troca de componente min 8 Intervalo de tempo de amostragem da troca final n de componente at o fim da rodada de amostragem min 13 6 Peso espec fico do merc rio 60 s min 100 Convers o para percentagem 6 2 Temperatura M dia no Gas metro Seco e Perda de Carga M dia no Orif cio Ver formul rio de registro de dados Figura 5 2 P g 23 6 3 Volume de G s no Gas metro Seco Corrija o volume de amostragem medido pelo gas metro seco para condi es padr o 20 C 760 mm Hg usando a Equa o 5 1 AH AH T Po 13 6 Fo 13 6 Vesta V Y a K Va Y i T Ped 1 ai E Eq 5 1 onde K 0 3858 K mm Kg para unidades internacionais Nota A Equa o 5 1 pode ser usada conforme escrita a n o ser que a taxa de vazamento observada durante as verifica es mandat rias de vazamentos isto verifica es p s amostragem de vazamentos ou verifica es de vazamentos realizadas antes das trocas de componentes excedam La Se Lp ou L exceder La a Equa o 5 1 deve s
50. nto 7 1 1 2 Monte os componentes conforme mostrado na Figura 5 7 Pode se no sistema usar um espir metro ou equivalente em vez do gas metro mido Ligue a bomba e deixe a funcionar por pelo menos 5 minutos a uma vaz o em torno de 10 litros min a fim de condicionar a superf cie interna do gas metro mido A perda de carga indicada pelo man metro na extremidade da entrada do gas metro seco deve ser minimizada n o superior a 100 mm H20 a uma vaz o de 30 litros min Consegue se isso usando mangueiras com di metro maior e conectores retil neos TERM METROS V LVULAS DE CONTROLE MAN METRO EMU TERM METROS N MAN METRO Es EMU BOMBA GAS METRO SECO GAS METRO MIDO Figura 5 7 Configura o dos equipamentos para a calibra o do medidor de g s seco P g 26 7 1 1 3 Colete os dados conforme mostrado no exemplo ver Figura 5 8 Fa a rodadas em triplicata a cada uma das vaz es e a n o menos do que cinco diferentes vaz es A faixa das vaz es deve estar entre 10 e 34 litros min ou dentro da faixa prevista de vaz es de opera o 7 1 1 4 Calcule a vaz o Q para cada rodada em fun o do volume V do gas metro mido e da durac o da rodada 6 Calcule o coeficiente de gas metro seco Y para cada rodada Estes c lculos s o os seguintes Q no K V P 2 0 t 273 Eq 59 OER A V E 2 t 273 13 6 Eq 5 10 onde K 0 3858 para o sistema internacional de unidades V volume do ga
51. ntos Em vez disso verifique se h vazamentos no trem primeiramente tampando a entrada do porta filtro ciclone se aplic vel e puxando 380 mm Hg de v cuo ver a Nota imediatamente acima Conecte ent o a sonda ao trem e verifique se h vazamentos a aproximadamente 25 mm Hg de v cuo alternativamente a sonda pode ser verificada quanto a vazamentos com o resto do trem de amostragem em um passo a 380 mm Hg de v cuo S o inaceit veis taxas de vazamento em excesso de 4 da taxa de amostragem m dia ou 0 00057 m min 6 L min o que for menor As seguintes instru es de verifica o de vazamentos para o trem de amostragem descrito em APTD 0576 e APTD 0581 podem ser teis Ligue a bomba com a v lvula bypass v lvula de ajuste fino da bomba completamente aberta e a v lvula de ajuste grosso completamente fechada Abra parcialmente a v lvula de ajuste grosso e lentamente feche a v lvula de ajuste fino at atingir o v cuo desejado N o inverta o sentido da v lvula de ajuste fino pois pode causar o retorno de gua para o porta filtro Caso o v cuo desejado seja excedido verifique se h vazamentos com este v cuo mais alto ou interrompa a verifica o de vazamentos como mostrado abaixo e comece tudo de novo Quando terminada a verifica o de vazamentos primeiramente remova lentamente o tamp o da entrada para a sonda porta filtro ou ciclone se aplic vel e imediatamente desligue a bomba de v cuo Isso evita que a gua nos
52. ntos conduzida antes da 1 troca de componentes i 1 2 3 n m min Lp Taxa de vazamento observada durante a verifica o p s amostragem m min ma Massa de res duo de acetona ap s evapora o mg mn Quantidade total de material particulado coletado mg Mw Peso molecular da gua 18 0 g g mol P Press o barom trica no local de amostragem mm Hg P Peress o absoluta dos gases na chamin mm Hg Psa Press o absoluta padr o 760 mmHg R Constante dos gases ideais 0 06236 mm Hg m K g mol Tm Temperatura absoluta m dia no gas metro seco K Ts Temperatura absoluta m dia nos gases da chamin K Teta Temperatura absoluta padr o K Va Volume do branco da acetona mL Vaw Volume de acetona usada na lavagem mL Vie S Volume total de l quido coletado nos frascos borbulhadores e na s lica gel ver Figura 5 3 mL Vm Volume dos gases de amostragem medido pelo gas metro seco m Vm sta Volume dos gases de amostragem medido pelo gas metro seco corrigido para condi es padr o m Vuw sta Volume de vapor de gua nos gases de amostragem corrigido para condi es padr o m Vs Velocidade dos gases na chamin calculado pelo M todo 2 Equa o 2 9 usando dados obtidos do M todo 5 m s Wa Peso do res duo na lavagem da acetona mg Y Fator de calibra o do gas metro seco AH Press o diferencial m dia atrav s do medidor de orif cio mm H20 pa De
53. o Caso os valores do fator de calibra o do gas metro obtidos antes e depois de uma s rie de servicos de amostragem diferirem em mais de 5 a s rie de servicos de amostragem dever ou ser anulada ou dever o ser realizados c lculos para a s rie de servicos de amostragem usando qualquer valor do coeficiente do medidor antes ou depois que d o valor mais baixo do volume total de amostragem 5 4 Calibrac o do Aquecimento da Sonda O sistema de aquecimento da sonda deve ser calibrado antes do uso inicial no campo Utilize uma fonte de calor para gerar ar aquecido a temperaturas selecionadas que se aproximem s previstas de ocorrer nas fontes a serem amostradas Passe este ar atrav s da sonda a uma nica vaz o t pica enquanto mede as temperaturas na entrada e na sa da da sonda a v rias posi es do aquecimento da sonda Para cada temperatura de ar gerada construa um gr fico da posic o do sistema de aquecimento da sonda versus a temperatura de sa da da sonda Pode se tamb m usar o procedimento detalhado no APTD 0576 Sondas constru das de acordo com o APTD 0581 n o requerem calibra o caso sejam usadas as curvas de calibra o em APTD 0576 Al m disso sondas com meios para monitoramento de temperatura na sua sa da n o requerem calibra o 5 5 Medidores de Temperatura Utilize o procedimento na Se o 4 3 do M todo 2 para calibrar medidores de temperatura dentro da chamin Term metros com dial tais como os u
54. o gas metro deve estar dentro da faixa de 0 9600 e 1 0400 REALIZADA POR SUPERVISIONADA POR FIGURA 8 1 Folha de dados para a determina o do fator Y do gas metro com exemplo
55. oqueie a entrada Ligue ent o a bomba e determine se h qualquer vazamento O n vel de vazamento deve ser zero por exemplo nenhum movimento detect vel no gas metro deve ser observado por um minuto 7 2 2 1 2 Verifique tamb m se h vazamento na porc o do trem de amostragem entre a bomba e o medido de orif cio Veja o procedimento na Se o 5 6 fa a qualquer corre o necess ria Caso detecte vazamento verifique se n o h juntas rasgadas conex es frouxas o rings gastos etc e fa a os reparos necess rios 7 2 2 1 3 Ap s certificar se de que a caixa de controle est livre de vazamentos calibre a de acordo com o procedimento apresentado na Sec o 5 3 Certifique se de que o gas metro mido satisfaz as exig ncias apresentadas na Se o 7 1 1 1 Verifique o n vel da gua no gas metro mido Anote o fator de calibra o Y do gas metro seco 7 2 2 2 Calibra o dos Orif cios Cr ticos Monte a aparelhagem como mostrado na Figura 5 10 ORIF CIO CR TICO Figura 5 10 Aparelhagem P g 30 7 2 2 2 1 Deixe que o equipamento se aqueca por 15 minutos Este passo importante para equilibrar as condi es de temperatura atrav s do gas metro seco 7 2 2 2 2 Verifique a estanqueidade do sistema conforme a Sec o 7 2 2 2 1 O n vel de vazamento deve ser zero 7 2 2 2 3 Antes de iniciar a calibra o do orif cio cr tico determine sua adequabilidade e o v cuo de operac o apropriado como segue
56. pera o o que ocorrer primeiro Esta exig ncia v lida contanto que o gas metro seco padr o seja mantido num laborat rio e quando transportado seja manuseado como qualquer outro instrumento de laborat rio Falta de cuidado no manuseio do gas metro padr o pode causar altera o na calibra o passando a requerer recalibra es mais frequentes 7 1 2 2 Como alternativa calibra o completa pode ser feita uma verifica o de dois pontos da calibra o Siga o mesmo procedimento e utilize a mesma configura o de equipamentos utilizados para a calibra o completa por m fa a rodadas a apenas duas vaz es sugere se vaz es de 14 e 28 litros min Calcule os coeficientes do gas metro para estes dois pontos e compare os valores com a curva de calibra o do gas metro Caso os dois coeficientes estejam dentro de 1 5 dos valores da curva de calibra o o gas metro n o precisa de ser recalibrado at a pr xima data de verifica o de recalibra o DATA IDENTIFICA O DO GAS METRO SECO PRESS O BAROM TRICA mm Hg TEMPERATURAS VAZ O VOLUME VOLUME GAS METRO SECO PESS O M DIA APROX GAS M GASO GAS M ENTRADA SA DA M DIA GAS M TEMPO VAZ O COEFIC COEFIC MIDO SECO MIDO SECO GAS M GAS M Q Vu Vs tu te ts ts Ap 0 Q SECO SECO L min m m C
57. pora o seja realizada a uma temperatura elevada a temperatura deve permanecer abaixo do ponto de ebuli o do solvente al m disso para evitar amortecimento bumping o processo de evapora o deve ser bem supervisionado e o conte do do b quer deve ser agitado ocasionalmente para que a temperatura fique uniforme Seja extremamente cuidadoso pois a acetona altamente inflam vel e tem um baixo ponto de fulgor P g 16 4 4 Procedimento de Controle da Qualidade Os seguintes procedimentos de controle da qualidade s o recomendados para a verifica o dos valores de calibra o do sistema de medi o de volume no local de amostragem no campo antes da coleta de amostras Estes procedimentos s o opcionais para o t cnico de amostragem 4 4 1 Verificac o do Orif cio Medidor Usando os dados da calibrac o obtidos durante o procedimento de calibrac o descrito na Sec o 5 3 determine AHa para o orif cio da caixa de controle O AHo o diferencial de press o no orif cio em unidades de H20 que corresponda vaz o de 0 021 m min de ar a 20 C e 760 mm Hg condi es padr o AHa calculado pela equa o T 0 AH o 0 00114AH zt Eq 5 9 b m onde AH press o diferencial m dia atrav s do medidor de orif cio mm H O Tm temperatura absoluta m dia no gas metro seco K P press o barom trica mm Hg 6 tempo total de amostragem min Y fator de calibra o do gas metro seco adimensional Vm
58. presos na junta do porta filtro usando para isso uma escova de cerdas de n ilon seco e ou uma l mina afiada Vede o recipiente Recipiente n 2 Tomando o cuidado para que part culas do lado de fora da sonda ou de outras superf cies externas n o penetrem na amostra quantitativamente recolha o material particulado ou qualquer condensado retido na boquilha nas conex es da sonda no revestimento da sonda e na metade anterior do porta filtro lavando estes componentes com acetona e colocando a lavagem num recipiente de vidro Pode se quando aprovado pelo rg o Oficial usar gua destilada em vez de acetona e deve ser usada quando especificada pelo rg o Oficial nestes casos guarde um branco da gua e siga as instruc es do rg o Oficial as an lises Realize a lavagem com acetona como segue Cuidadosamente remova a boquilha e limpe sua superf cie interna lavando a com acetona do frasco de lavagem e escovando a com uma escova de cerdas de n ilon Escove at que a lavagem com acetona indique nenhuma part cula vis vel e ap s isso realize uma lavagem final da superf cie interna com acetona Da mesma maneira escove e lave as partes internas da conex o Swagelok com acetona at que reste nenhuma part cula vis vel Inclinando e girando a sonda e ao mesmo tempo esguichando acetona na sua extremidade superior lave o revestimento interno da sonda de modo que todas as superf cies internas fiquem umedecidas com acetona De
59. r do tipo Greenburg Smith modificado substituindo se a ponta por um tubo com 1 3 cm de di metro interno e estendendo se at 1 3 cm do fundo do frasco O segundo frasco borbulhador deve ser do tipo Greenburg Smith com ponta padr o Modifica es por exemplo usando conex es flex veis entre os frascos borbulhadores usando material diferente de vidro ou usando mangueiras flex veis para conectar o porta filtro ao condensador podem ser usadas sujeitas aprova o do rg o Oficial O primeiro e segundo frascos borbulhadores devem conter quantidades conhecidas de gua Se o 4 1 3 o terceiro deve estar vazio e o quarto deve conter um peso conhecido de s lica gel ou um dessecante equivalente Um term metro capaz de medir temperaturas com aproxima o de 1 C deve ser instalado na sa da do quarto frasco borbulhador para fins de monitoramento Alternativamente pode ser usado qualquer sistema que resfrie o fluxo dos gases de amostragem e permita a medi o da gua condensada e a umidade deixando o condensador cada um dentro de 1 mL ou 1 g sujeito aprova o do rg o Oficial aceit vel medir a gua condensada gravim trica ou volumetricamente e medir a umidade na sa da do condensador 1 monitorando a temperatura e a press o na sa da do condensador e usando a lei das press es parciais de Dalton ou 2 passando o fluxo dos gases de amostragem atrav s de um trape tarado de s lica gel ou dessecante similar com os ga
60. ro sem aglutinante org nico exibindo pelo menos 99 95 de efici ncia penetra o de lt 0 05 para part culas de ftalato de dioctila de 0 3 micr metros O teste de efici ncia do filtro deve ser conduzido de acordo com o M todo Padr o D2986 71 reaprovado em 1978 da ASTM incorporado por refer ncia ver 8 60 17 Os dados de teste do programa de controle da qualidade do fornecedor s o suficientes para este fim Em fontes que contenham SO ou SOs o meio filtrante n o deve ser reativo ao SO ou SOs Pode se usar a Refer ncia 10 na Se o 7 Bibliografia para selecionar o filtro adequado 3 1 2 S lica Gel Tipo indicativo malha mesh de 6 a 16 Se utilizada anteriormente a s lica gel deve ser secada a 175 C por 2 horas S lica gel nova pode ser usada conforme recebida Alternativamente outros tipos de dessecante equivalentes ou melhores podem ser usados sujeitos aprova o do Org o Oficial 3 1 3 gua Deve se utilizar gua destilada quando for exigida a an lise do material que fica nos frascos borbulhadores Fa a an lises do branco antes do uso no campo a fim de evitar altos valores do branco nas amostras 3 1 4 Gelo Triturado 3 1 5 Graxa de Torneira Stopcock Graxa de silicone insol vel em acetona est vel ao calor N o necess ria quando forem usados conectores com bucha de PTFE rosque veis ou similares Alternativamente outros tipos de graxa de veda o podem ser usados sujeitos aprova
61. s lica gel pode ser usada mas deve se ter o cuidado para que n o seja arrastada e levada para fora do frasco borbulhador durante a amostragem Coloque o recipiente num lugar limpo para uso posterior no recolhimento da amostra Alternativamente o peso da s lica gel junto com o do frasco borbulhador pode ser determinado com aproxima o de 0 5 g e anotado na folha de registro Usando uma pin a ou luvas cir rgicas descart veis coloque uma etiqueta identificada e o filtro pesado num porta filtro Certifique se de que o filtro esteja adequadamente centrado e de que a junta esteja adequadament posicionada assim evitando se que o fluxo de gases de amostragem contorne o filtro Verifique o filtro quanto a rasgos ap s terminar a montagem No caso de sondas com revestimento interno de vidro instale a boquilha selecionada usando um o ring de Viton A quando as temperaturas da chamin se mantiverem em menos de 260 C e uma gaxeta tecida em asbesto quando as temperaturas na chamin forem mais altas Ver detalhes em APTD 0576 Outros sistemas de conex o usando arruela de a o inoxid vel 316 ou de PTFE podem ser usados No caso de revestimentos de metal instale a boquilha conforme acima ou usando uma conex o mec nica direta livre de vazamento Marque a sonda com uma fita resistente ao calor ou com outro m todo para definir a dist ncia apropriada para cada ponto de amostragem dentro da chamin ou duto Prepare o trem conforme a Figura 5 1 usa
62. s metro mido e do gas metro seco divida a diferen a por 10 para obter o n vel de vazamento O n vel de vazamento n o deve exceder 0 00057 m min 6 litros por minuto 5 3 2 Calibra o Ap s Uso Ap s cada utiliza o no campo verifica se a calibra o da caixa de controle realizando se tr s rodadas de calibra o a uma nica posi o intermedi ria do orif cio baseado no servi o de amostragem anterior com o n vel de v cuo no seu valor m ximo alcan ado durantes a s rie de amostragens Para ajustar o v cuo insira uma v lvula entre o gas metro mido e a entrada da caixa de controle Calcule o valor m dio do fator de calibra o do gas metro seco Caso este valor tenha se alterado em mais de 5 recalibre a caixa de controle em toda a faixa de posi es do orif cio conforme detalhado anteriormente Pode se usar procedimentos alternativos como por exemplo reverifica o do coeficiente do medidor de orif cio sujeito aprova o do Org o Oficial 18 P g O gt 5IJUO Sp ezed ep a 0035 oljauos eb op oresua o emed usabeyalede ep oonevanbsa oyuasag T S en DIJ au esnf ogsad ap epeuo A oe3snexa ep e5 aguo ap 2 eoejd ep JS 3 o 0HaLuuU QU SIN a D equiog XX Oy 0295 0I19LUU0S PO VA X E Tiga E J ds ON 0 E opun ayaugses 7 s D quejuouu asnfe ap y oessaud op
63. s metro mido litros Vs volume do gas metro seco litros ts temperatura m dia do gas metro seco C t 273 C para unidades SI L temperatura m dia do gas metro mido C P press o barom trica mm Hg Ap press o diferencial na entrada do gas metro seco mm H20 6 tempo da rodada min 7 1 1 5 Compare os tr s valores de Y a cada vaz o e determine os valores m ximo e m nimo A diferen a entre os valores m ximo e m nimo a cada vaz o n o deve ser maior do que 0 030 Pode se realizar outros conjuntos de rodadas em triplicata a fim de completar esta exig ncia Al m disso os coeficientes do medidor devem estar compreendidos entre 0 95 e 1 05 Caso estas especifica es n o possam ser atendidas em tr s conjuntos de rodadas em triplicata sucessivas o medidor considerado inadequado n o devendo ser utilizado como padr o de calibra o Caso as especifica es sejam atendidas tire a m dia dos valores de Y a cada vaz o resultando ent o cinco coeficientes m dios Y 7 1 1 6 Prepare uma curva do coeficiente do medidor Y versus a vaz o Q para o gas metro seco Esta curva dever ser usada como uma refer ncia quando o medidor for utilizado para calibrar outros gas metros secos e para determinar se necess ria recalibra o 7 1 2 Recalibra o do Gas metro Seco Padr o 7 1 2 1 Recalibre o gas metro seco padr o contra um gas metro mido ou espir metro anualmente ou ap s cada 200 horas de o
64. s ap s a conclus o de cada rodada de amostragem A verifica o de vazamentos deve ser feita de acordo com procedimentos apresentados na Se o 4 1 4 1 exceto que dever ser executada a um v cuo igual a ou maior que o valor m ximo alcan ado durante a rodada de amostragem Se a taxa de vazamento observada n o for maior que 0 00057 m min ou 4 da taxa de amostragem m dia o que for menor os resultados s o considerados aceit veis n o sendo necess ria nenhuma corre o no volume total lido no gas metro seco se contudo obtiver se uma taxa de vazamento mais alta o t cnico de amostragem deve ou anotar a taxa de vazamento e planejar a corre o do volume de amostragem conforme na Se o 6 3 deste m todo ou anular a rodada de amostragem 4 1 5 Opera o do Trem de Amostragem Durante a rodada de amostragem mantenha uma taxa de amostragem isocin tica dentro de 10 da isocin tica verdadeira a menos que especificado de outra maneira pelo rg o Oficial e uma temperatura em torno do filtro de 120 14 C ou outra temperatura conforme especificado por uma subparte aplic vel dos padr es ou aprovado pelo rg o Oficial Para cada rodada anote os dados exigidos num formul rio de registro de dados tal como o mostrado na Figura 5 2 Certifique se de anotar a leitura inicial do gas metro seco Anote as leituras do gas metro seco no in cio e no fim de cada incremento de tempo de amostragem quando s o feitas altera es na
65. sados em gas metro seco e na sa da de condensador devem ser calibrados contra term metros de merc rio em vidro 5 6 Verifica o da Estanqueidade da Caixa de Controle Mostrada na Figura 5 1 A por o do trem de amostragem que vai da bomba ao orif cio deve ser verificada quanto estanqueidade antes e ap s a coloca o em servi o do equipamento Vazamento ap s a bomba resultar num volume menor sendo registrado do que o realmente amostrado O seguinte procedimento recomendado veja Figura 5 4 Feche a v lvula principal na caixa de controle Insira uma tampa de borracha com um furo com a mangueira de borracha conectada no tubo de exaust o do orif cio Desconecte e evacue a extremidade inferior do man metro Feche a torneirinha da extremidade inferior do orif cio Soprando pela mangueira de borracha pressurize o sistema at 13 a 18 cm de coluna d gua Pince a mangueira e observe o man metro por um minuto Uma perda de press o no man metro indicar um vazamento na caixa de controle de medi o vazamentos se presentes devem ser removidos 5 7 Bar metro Calibre o contra um bar metro de merc rio 6 C LCULOS Realize os c lculos retendo pelo menos um n mero decimal extra al m daqueles dos dados obtidos Arredonde os n meros ap s os c lculos finais Outras formas de equa es podem ser usadas contanto que d em resultados equivalentes 6 1 Nomenclatura An Se o transversal da boquilha m Bws
66. ses na sa da sendo mantidos abaixo de 20 C e determinando se o ganho em peso Caso sejam usados outros meios que a s lica gel para se determinar o teor de umidade na sa da do condensador recomenda se que se use s lica gel ou equivalente tamb m entre o sistema de condensa o e a bomba evitando se assim condensa o de umidade na bomba e nos dispositivos de medi o por conseguinte evitando se a necessidade de se fazer corre es de umidade no volume medido P g 4 Nota O sistema de frascos borbulhadores descrito acima sem modifica es deve ser usado caso se deseje determinar o material particulado coletado nos frascos borbulhadores al m do teor de umidade Deve se contactar os estados ou ag ncias de controle que fazem esta exig ncia de informac o a respeito da coleta das amostras e das an lises dos frascos borbulhadores 2 1 8 Sistema de Medic o Caixa de Controle Vacu metro bomba sem vazamento term metros capazes de medir temperaturas dentro de 3 C gas metro seco capaz de medir volume dentro de 2 e equipamentos afins s o mostrados na Figura 5 1 Outros sistemas de medic o capazes de manter vaz es dentro de 10 de isocineticidade e de determinar volumes de amostra dentro de 2 podem ser usados sujeitos aprovac o do rg o Oficial O uso de um tubo pitot em conjunto com a caixa de controle possibilita verifica es das taxas de isocineticidade Trens de amostragem com caixas de controle para v
67. terior do porta filtro esfregando as superf cies com uma escova de cerdas de n ilon e lavando com acetona Lave cada superf cie tr s vezes ou mais se necess rio para remover material particulado vis vel Fa a uma lavagem final da escova e do porta filtro Cuidadosamente lave tamb m se aplic vel o ciclone de vidro Ap s terem sido coletados no recipiente de amostragem todas as lavagens de acetona e material particulado aperte a tampa do recipiente de amostragem de modo que a acetona n o vaze durante o transporte para o laborat rio Marque a altura do n vel do fluido para determinar se ou n o ocorreu vazamento durante o transporte Identifique com etiqueta o recipiente para claramente identificar seu conte do Recipiente n 3 Observe a cor da s lica gel indicativa para determinar se ela est completamente gasta e fa a uma anota o de sua condi o Transfira a s lica gel do quarto frasco borbulhador para seu recipiente original e vede o Um funil pode tornar mais f cil despejar a s lica gel sem derram la Um bast o policial de borracha rubber policeman pode ser usado para auxiliar na retirada da s lica gel do frasco borbulhador N o necess rio remover pequenas quantidades de part culas de poeira que podem ter ficado grudadas na parede do frasco borbulhador e sejam dif ceis de remover Visto que o ganho em peso para ser usado na determina o de umidade n o use qualquer gua ou outro l quido para transferir a
68. tiver na faixa de 29 4 O APTD 0576 d detalhes do procedimento para uso dos nom grafos Caso C e My estejam fora das faixas citadas acima n o use nom grafos a n o ser que voc tome provid ncias cab veis ver Refer ncia 7 na Bibliografia para compensar os desvios Quando a chamin se encontra sob press o negativa altura da haste do frasco borbulhador tome o cuidado de fechar a v lvula de ajuste grosso antes de inserir a sonda na chamin evitando que ocorra o refluxo de gua para o porta filtro Se necess rio a bomba pode ser ligada com a v lvula de ajuste grosso fechada Quando a sonda estiver posicionada tape as aberturas entre a sonda e o orif cio de entrada na chamin assim evitando dilui o n o representativa do fluxo gasoso Atravesse pelos pontos transversais na se o transversal da chamin conforme exigido pelo M todo 1 ou conforme especificado pelo rg o Oficila tendo o cuidado de n o bater com a boquilha da sonda nas paredes da chamin quando estiver amostrando nas proximidades destas ou quando estiver retirando ou inserindo a sonda atrav s do orif cio de entrada na chamin isso minimiza o risco de extra o de material depositado Planta Local Operador Data Rodada n Caixa de amostras n Caia de controle n Medidor AHa Fator C Coeficiente do tubo pitot Cp Temperatura ambiente Press o barom trica Umidade considerada Comprimento da sonda m Identifica o da
69. umbilical do ltimo frasco borbulhador e tampe o frasco borbulhador Caso for usada mangueira flex vel entre o primeiro P g 13 frasco borbulhador ou condensador e o porta filtro desconecte a mangueira do porta filtro e deixe que qualquer gua ou l quido condensado drene para os frascos borbulhadores ou condensadores Ap s remover a graxa de silicone tampe a sa da do porta filtro e a entrada do frasco borbulhador Pode se usar rolha de vidro esmerilhado tampa de pl stico ou tampa de borracha para fechar as aberturas Leve a sonda e o conjunto filtro frasco borbulhador para a rea de limpeza Esta rea deve ser limpa e protegida do vento de modo a minimizar os riscos de contaminac o ou perda de amostra Guarde como branco uma porc o da acetona usada para limpeza Tire 200 mL desta acetona diretamente do frasco de lavagem sendo usado e coloque a num recipiente de vidro etiquetado branco acetona Inspecione o trem antes de e durante a desmontagem e anote quaisquer condi es anormais Trate da amostra como segue Recipiente n 1 Cuidadosamente retire o filtro do porta filtro e coloque o na sua placa de Petri identificada Use um par de pin as e ou luvas cir rgicas descart veis para manusear o filtro Se for necess rio dobrar o filtro fa a isso de tal forma que o bolo de part culas fique dentro da dobra Cuidadosamente leve para a placa de Petri qualquer material particulado e ou filbras de filtro que possam ter ficado
70. xima da prevista no campo a fim de que a superf cie interna do gas metro mido se molhe completamente Ent o a cada uma de um m nimo de tr s posi es do man metro do orif cio passe uma quantidade de g s atrav s do gas metro mido e anote o volume de g s indicado pelo gas metro seco Tamb m anote a press o barom trica e as temperaturas do gas metro mido e da entrada e da sa da do gas metro seco Selecione as posi es mais alta e mais baixa do orif cio de modo que encerrem a vaz o de opera o do orif cio prevista no campo Use um volume m nimo de 0 15 m em todas as posi es do orif cio Registre todos os dados num formul rio semelhante ao da Figura 5 5 e calcule Y o fator de calibra o do gas metro seco e AH o fator de calibra o do orif cio a cada posi o do orif cio conforme mostrado na Figura 5 6 As toler ncias permitidas para os valores individuais de Y e AHa s o apresentadas na Figura 5 6 Utilize a m dia dos valores de Y nos c lculos na Se o 6 Antes de calibrar a caixa de controle recomenda se realizar uma verifica o de estanqueidade Para caixas de controle com bombas de diafragma o procedimento normal de verifica o de estanqueidade n o detectar vazamentos dentro da bomba Para estes casos recomenda se o seguinte procedimento de verifica o de estanqueidade fa a uma rodada de calibra o de 10 minutos a 0 00075 m min no fim da rodada tome a diferen a entre os volumes da ga

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