INFORME DE AUDITORÍA TÉCNICA
Código : ESI - INF- 010A Fecha : 15 /01/2013 Versión: 0 Página 1 de 10
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RESUMEN CLIENTE/EMPRESA
Colbún S.A.
PLANTA
Santa María
LUGAR DE APLICACIÓN
Caseta del CEMS
EQUIPO
Sistema de monitoreo continuo de emisiones (CEMS)
TIPO DE ACTIVIDAD
Revisión de funcionamiento de los analizadores de gases,
medidor de flujo y medidor de material particulado
FECHA EJECUCIÓN
08 y 09 de enero de 2013
REALIZADO POR
Francisco González M.
David Gómez M.
REVISADO POR
Francisco González M.
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ÍNDICE PÁGINA
1. Introducción 3
2. Resultados 4
3. Observaciones 10
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1.- INTRODUCCIÓN
Los días martes 8 y miércoles 9 de diciembre del año 2012, se ha realizado
una inspección técnica para la determinación de las respuestas del sistema para los
diferentes procesos de medición y calibración del sistema tendiente a la certificación del
CEMS de la Central Termoeléctrica Santa María, en el marco de la asesoría que ESINFA
Ltda., realiza para este Sistema.
La asesoría comenzó con una visita inicial que tuvo como objetivo realizar la
recopilación de la información necesaria para elaborar el Manual del CEMS y detectar las
falencias críticas del CEMS en relación a sus incumplimientos normativos, desde el punto
de vista del hardware y del software. La segunda etapa fue una coordinación con personal
de planta y el Laboratorio de mediciones Proterm, para la realización del muestreo
isocinético que se realizó a partir del 8 de enero del 2013.
A partir de estas observaciones se generó el informe ESI-INF-010A, que
muestra los trabajos y observaciones que se realizaron en terreno, entre las cuales
destacan la revisión del equipo de material particulado y las pruebas realizadas a los
analizadores de gases.
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2.- RESULTADOS
Los trabajos realizados en terreno se desarrollaron con el objetivo de ratificar las
observaciones realizadas en una primera etapa del trabajo, para lo cual se han realizado
las revisiones en terreno aplicando los procedimientos básicos para cada uno de los
equipos y subsistemas instalados.
Las revisiones y sus resultados están dados a continuación:
a) El sistema de adquisición y manejo de datos (DAHS), cuenta con el hardware
apropiado para el manejo de datos, incluyendo la generación de alarmas a partir de una
lógica interna y de señales provenientes de los analizadores de gases, por medio de la
señal de comunicaciones (Ethernet o similar).
Si bien la adquisición de datos (análogos y digitales) están correctos, el software
que los maneja, no cumple con la parte 75 de USEPA, para la instalación de un nuevo
sistema se debe considerar los elementos de hardware faltante y eso lo debe solicitar el
proveedor del software.
b) Al no disponer de información para analizar si las calibraciones iniciales de los
equipos opacímetro y flujómetro, se accedió al menú de ellos a través de los analizadores
instalados en la chimenea.
El Opacímetro marca Durag modelo DR290, presentaba un “error 002”, que indica
un retardo en el tiempo, en el cambio del obturador al momento de realizar el ciclo de
“SPAN CHECK”. Para verificar este problema se realizó un procedimiento de chequeo de
Cero, Span y Ventana, posterior a la revisión y limpieza del sistema de aire para
retrosoplado o limpieza de ventanas. Luego del procedimiento que realiza el equipo en
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forma automática, se logró que el monitor elimine la alarma, asumiendo que sólo se
trataba de un ensuciamiento de uno del detector o emisor.
El equipo opacímetro está conectado al sistema mediante señales análogas y de
relé, que salen desde los monitores y llegan a la caseta de monitores, y desde ahí se
comunican hacia el sistema de adquisición y procesamiento de datos.
Finalmente el equipo no presenta errores y los valores de medición que se
observaban en el display era de 3.7 mg/m3, con una salida de corriente de 5.68 mA y un
factor de extinción de “0.101”.
El equipo se encontraba realizando chequeos automáticos cada 4 horas, esto se
considera inapropiado ya que durante este proceso la señal de material particulado es
invalida, por lo que el ciclo de auto chequeo se cambia cada 24 horas realizándolo
aproximadamente a las 10:00 horas.
El sistema podrá ser analizado con detenimiento después de obtenidos los datos
del informe que debe presentar Proterm en el muestreo que se realizó en forma paralela y
posterior a nuestra visita. Con esos valores se podrá revisar la calibración inicial y los
posibles corrimientos.
A continuación se muestran fotografías con el estado actual de los equipos.
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Imagen N°1. Monitor de material particulado D-R-290.
Imagen N°2. Ubicación del sensor emisor de Material Particulado.
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Imagen N°3. Monitor de flujo D-FL-200.
Imagen N°4. Ubicación del controlador de flujo.
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c) El equipo medidor de flujo se encuentra operando sin alarmas e indicando un flujo
aproximado de 1.500.000 Nm3/s. Este valor se considera aceptable, se esperarán los
resultados para comprobar si el equipo fue calibrado inicialmente, en caso contrario se
debe ajustar.
d) La información que se manejaba era, que por diferentes motivos no se habían
ajustado los analizadores de gases con inyección de gases por sistema y con esta
información se procedió a manipular el sistema de manera de lograr una revisión
completa del funcionamiento de este sub-sistema y tratar de realizar esa operación.
Considerando que los analizadores del sub-sistema extractivo estaban calibrados y
ajustados a gases patrones con concentraciones conocidas, pero inyectados en forma
directa (sin pasar por todo el tren de muestreo), se decidió revisar el sistema completo
mediante la inyección de gases a través de todo el sistema, utilizando la configuración de
las válvulas manuales de manera de realizar una “calibración por sistema”.
Al realizar las calibraciones “por sistema” de los analizadores del sub-sistema
extractivo, los gases de calibración llegaron a los valores esperados, con alguna variación
entre los tiempos de respuesta de ellos en comparación con otros sistemas similares
debido al largo del tendido de la línea de muestra, y pequeñas diferencia entre los
tiempos de respuesta a los diferentes gases para calibración que fueron inyectados al
sistema. El flujo de muestra que el sistema extrae desde la chimenea es de 1 (l/m), y el
flujo de gas para calibración que se inyectó en el tomamuestra fue de 3 (l/m), lo que nos
asegura un correcto flujo de gas.
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Los valores obtenidos al realizar el chequeo de calibración por sistema, se
muestran en la siguiente tabla:
Gas Concentración (PPM o %)
Gas Calibración
Concentración (mg/m3 o %)
Gas Calibración
Respuesta Calibración
Gas Cero
Respuesta Calibración Gas Span
Diferencia Span
Error o Diferencia
CO 287.9 ppm 329 mg/m3 1 ppm 358 ppm 29 8.1 % Span
SO2 301.0 ppm 786 mg/m3 3 ppm 862 ppm 76 8.8 % Span
CO2 16.11 % 16.11 % 0.01 % 16.2 % 0.09 0.09 % CO2
NO 386.5 ppm 473.3 mg/m3
como NO.
1 ppm 516 ppm 42.7 8.3 % Span
O2 21.04 % 21.04 % 0.45 % 21.1 % 0.06 0.06 % O2
Tabla N°1. Registro de chequeo de calibración.
De la tabla anterior se estableció que el error porcentual respecto al span de cada
gas en cuestión no superó en ningún caso el 9 % del gas, esto se considera aceptable.
Las unidades de los gases patrones expresados en concentración (ppm) debía
pasarse a masa (mg/m3) para esto se utilizó la ecuación de los gases normalizados a 25 °C
y 1 atm.
Debido a que no había seguridad respecto a estos factores de conversión (ppm a
mg/m3) y que además los valores guardados en la memoria del analizador como valor
patrón, no correspondían al cálculo realizado con nuestros factores, no se ajustaron estos
parámetros por sistema y se mantuvo el ajuste directo que era realizado semanalmente.
De acuerdo a lo observado en terreno el sistema responde adecuadamente en la
calibración directa y en la calibración por sistema, con las diferencias esperadas para este
sistema. Se necesitará rehacer un ajuste por sistema de los analizadores previo al proceso
de certificación interno.
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3.- OBSERVACIONES
El sistema se encuentra funcionando en operación normal al momento de realizar
las pruebas con el laboratorio, se está a la espera de los resultados, ya que mucho de lo
que se encuentra pendiente depende de este trabajo, por ejemplo la estimación de la
humedad como un valor constante, la ratificación del valor de flujo, la revisión del límite
de detección y el funcionamiento del Opacímetro, pero existe otra que depende
directamente de la modificación del sistema de adquisición y manejo de datos o el cambio
de este sistema, que considere las observaciones realizadas con respecto a la humedad,
procedimientos de calibración automática y que el sistema de reporte y manejo de datos
corresponda a lo que se especificará en uno de los anexos pronto a publicar, donde se
entreguen las directrices del sistema de adquisición y manejo de datos.
Además, una vez que se automatice el sistema de calibración para gases, se deberá
realizar el ajuste de los analizadores (por sistema), cuyos valores deberán ser
incorporados al sistema de adquisición y manejo de datos el que deberá calcular en forma
diaria la desviación de la respuesta de cada uno de los gases medidos.
Se debe tener en cuenta el cálculo de los rangos para cada variable de acuerdo a lo
establecido en el protocolo para termoeléctricas. Este trabajo es importante ya que de
ello depende la compra de cilindros para los ensayos respectivos.
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