ENDESA Chile Central GasAtacama

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1 2016 INFORME DE AUDITORÍAA A PROCEDIMIENTO DE CALIBRACIÓN AUTOMÁTICA Y TRIMESTRAL ENDESA Chile Central GasAtacama Informe N DNV O Santiago, Martes 31 de Mayo de 2016

2 I. RESUMEN EJECUTIVO Entre los días 23 y 24 de Mayo del 2016, SGS Chile Ltda., en representación de DNV GL Energy Germanischer Lloyd Chile Ltda., efectuó un proceso de verificación y auditoría del proceso de calibración de los analizadores continuos de SO 2, NOX, CO, CO 2 y O 2 del Sistema de Monitoreo Continuo de Emisiones (CEMS) perteneciente a Empresa Nacional de Electricidad S.A. y ubicado en la Central GasAtacama, con dirección Avenida Costanera Norte 2500, Barrio Industrial, Mejillones. Las actividades se distribuyeron en dos días de la siguiente manera: Lunes 23 de Mayo. - Se gestionan pases y permisos para ingreso a planta y zona de trabajo. - Se inspecciona el lugar de emplazamiento del CEMS de la unidad TG1B. - El operador del CEMS, Sr. Cristián Mendoza, realiza cambio de gases patrones. - Se registran en los analizadores y en el Sistema de Adquisición de Datos (DAS), las concentraciones y número de los nuevos cilindros y ajuste cero/span. - Se observa el CEMS de la unidad TG1A, la cual se encuentra fuera de operación y de la misma manera el respectivo CEMS. Martes 24 de mayo. - Se hace ingreso a planta y al área de trabajo junto personal de GasAtacama, Sr. Cristián Mendoza y de CDEC-SIG, Sr. Eduardo González. - Se verifica que la calibración automática se realice de acuerdo al procedimiento. - Se observa la calibración trimestral, correspondiente a un Ensayo de Linealidad. La actividad se llevó a cabo sin presentar inconvenientes en las fuentes y sin detectar condiciones fuera de lo esperado. El proceso de auditoría fue realizado por el Sr. Claudio Castillo Aedo y el Sr. Daniel Siegle Cornejo. Página 1 de 14

3 II. OBJETIVOS Y ALCANCE El objetivo de la auditoría determinar si las calibraciones de los analizadores en los CEMS ubicados en las unidades TG1A y TG1B se realizan acorde a los procedimientos otorgados y que junto a las condiciones de infraestructura del lugar en que se ubican los analizadores y patrones, se encuentran en concordancia con la normativa nacional, específicamente con el protocolo de validación de CEMS. III. METODOLOGÍA El proceso de auditoría se realizó bajo los estándares de instalación y operación de equipos indicados en el Protocolo de Validación de Sistemas de Monitoreo Continuo de emisiones, de la Superintendencia del Medio Ambiente, oficializado el 222 de enero del 2013 mediante Resolución Exenta N 57; y el método de referencia de toma de muestra de cada parámetro, los cuales se detallan a continuación: Tabla 1: Resumen de métodos de referencia. Parámetro SO 2 NOx CO O 2 CO 2 Método CH-6C CH-7E CH-3A CH-3A CH-3A Cada método de referencia se encuentra validado por la autoridad chilena y se basa en metodologías EPA. Página 2 de 14

4 IV. EQUPOS Y GASES PATRONES Antes de comenzar con el proceso de calibración se hizo un levantamiento de información de los analizadores y chequeo de patrones instalados. De esta manera, se corroboró que el número de serie de los analizadores corresponde a los validados, y que todos poseen su respectivo manual en el mismo lugar de operación. Equipos: Tabla 2: Analizadores instalados en el CEMS Unidad TG1B. Analizador Marca Modelo N de serie Principio Escala SO 2 Teledyne T100H 120 Fluorescencia 30 ppm NO X (L)* Teledyne T200H 129 Quimioluminiscencia 30 ppm NOx (H)* Teledyne T200H 129 Quimioluminiscencia 300 ppm CO (L)* Teledyne T CO (H)* Teledyne T O 2 CO 2 Teledyne T200H 129 Teledyne T * L (Low) corresponde al rango bajo; H (High) corresponde al rango alto. Correlación por fase gaseosa Correlación por fase gaseosa Sensor paramagnético Infrarrojo No Dispersivo 30 ppm 800 ppm 25% 20% Los gases patrones utilizados, procedentes de Air Liquide America Specialty Gases LLC y Airgas, Inc., corresponden a gases estándar EPA Procotol. Gases patrones calibración automática: Tabla 3: Gases patrones utilizados en la calibración automática. Gas Concentración N Cilindro Vigencia [dd-mm-aaaa] SO 2 NO X (L) NO X (H) CO (L) CO (H) 27,16 27,4 258,2 27,4 719,4 CC CC EB CC EB O 2 CO 18,1 CC ,2 CC Página 3 de 14

5 Gases patrones Ensayo Linealidad: Tabla 4: Gases patrones utilizados en la calibración trimestral (Ensayo de Linealidad). Gas Concentración N Cilindro Vigencia [dd-mm-aaaa] NO X (L) 75,5 ppm CC NO X (M) 166 ppm CC NO X (H) 258,2 ppm EB CO (L) 200 ppm CC CO (M) 446 ppm CC CO (H) 719,4 ppm EB O 2 (L) 6,04% CC O 2 (M) 14,10% CC O 2 (H) 21,20% CC CO 2 (L) 5,10% CC CO 2 (M) 11,21% CC CO 2 (H) 18,10% CC Página 4 de 14

6 V. RESULTADOS Reconocimiento de planta y CEMS. El día lunes 23 de mayo del 2016, se observó el cambio de cilindros de gases patrones utilizados para la calibración automática de los analizadores, los cuales correspondían a gases nacionales y que pesee a cumplir las especificaciones de concentración y precisión analítica, no certifican la calidad EPA Protocol. El remplazo de los cilindros se efectuó con el fin de realizar una calibración automática que cumpliese las especificaciones de el procedimiento y el protocolo. Una vez remplazados los cilindros, el operador de la fuente procedió a ingresar los respectivos datos de concentración, número de cilindro, fecha de expiración, al sistema de adquisición de datos y a los analizadores. Se constató que la hora oficial de Chile no se encuentra configurada en los analizadores, estos datos son recuperados mediante un Controlador Lógico Programable (PLC), el cual cuenta con configuración horaria GTM -3, el operador explica que esto se debe a que durante la fecha de puesta en marcha del CEMS, la configuración horaria a nivel nacional correspondía a GTM -3, denominado horario de verano y que se encuentran a la espera de algún comunicado de la Superintendencia del Medio Ambiente donde indiquen como proseguir con la reconfiguración horaria, puesto que afectaría el registro histórico de datos. Posterior al cambio de cilindros en el CEMS de la unidad TG1B, se reconoció la ubicación y la arquitectura de la caseta donde se ubica el CEMS de la unidad TG1A. La primera observación fue que la unidad se encontraba detenida. A simple vista se dio cuenta de que presenta diferencias estructurales en comparación al CEMS de la unidad TG1B. No se registraron datos de los equipos ni de los cilindros. Página 5 de 14

7 Procedimiento auditoría CEMS unidad TG1B. El día martes 24 de mayo, se da inicio a la auditoría al proceso de calibración automática de los analizadores. Al comenzar, se registraron datos del estado de los instrumentos y la caseta: ESTADO DE LOS INSTRUMENTOS Y LA CASETA SI NO Comentario Caseta ubicada en sector accesiblee Lectura clara en pantalla de analizadores Fecha y hora correspondiente DAS (PLC y PC) config. GTM -3 Ventilación adecuada de la caseta Control y registro de temperatura en caseta Control y registro de presión en caseta Presión positiva dentro de la casetaa Por efecto de aire acondicionado Cilindros ubicados correctamente y con certificado Lectura clara de manómetros La calibración automáticaa comenzó a las 09:46:00 y finalizó a las 10:03:59 en la configuración horaria GTM -3, correspondientes a las 08:46:00 y 09:03:59 del horario oficial en el territorio nacional; el tiempo de apertura de cada válvula está configurado en 240 segundos (4 minutos). Se realizó la calibración según lo indicado en el procedimiento entregado y se resumen de la siguiente manera: Hora inicio Hora término 09: :48:00 10:53:59 Válvula CV1 corresponde a SO 2 (30 ppm) y NO, CO, O 2 y CO 2 (Cero) Inyección de SO 2 27,16 ppm SO 2 adecuado como blanco de NO, CO, O 2 y CO 2 CV1 Hora de inicio de inyección del gas Hora de término de inyección del gas 09:48:00 09:51:59 Válvula abierta durante 240 seg. Resultado último minuto en el equipo 27,00 ppm Almacenamiento de datos respaldado CV2 Válvula CV2 corresponde a NO (27,4 ppm) y CO (27,4 ppm) Página 6 de 14

8 Cierre válvula CV1 y apertura válvula CV2 Hora de inicio de inyección del gas Hora de término de inyección del gas 09:52:00 09:55:59 Válvula abierta durante 240 seg. Resultado último minuto en el equipo NO = 26,5 ppm / CO = 27,3 ppm Almacenamiento de datos respaldado Válvula CV3 corresponde a NO (258,2 ppm) y CO (719,4 ppm) Cierre válvula CV2 y apertura válvula CV3 Hora de inicio de inyección del gas 09:56:00 CV3 Hora de término de inyección del gas Válvula abierta durante 240 seg. 09:59:59 Resultado último minuto en el equipo Almacenamiento de datos respaldado Válvula CV4 corresponde a O2 (21,2%), CO 2 (18,1%) y SO 2 (Cero) NO = 256,9 ppm / CO = 719,3 ppm Cierre válvula CV3 y apertura válvula CV4 Hora de inicio de inyección del gas 10:00:00 CV4 Hora de término de inyección del gas Válvula abierta durante 240 seg. 10:03:59 Resultado último minuto en el equipo Almacenamiento de datos respaldado Cierre válvula CV4 y CPV Purga de la línea O 2 = 21,1% / CO 2 = 18,1% La calibración se llevó a cabo sin presentar anormalidades y los resultados obtenidos cumplen con los márgenes de error permitidos. El sistema de adquisición de datos tiene un tiempo de respuesta de aproximadamente 15 segundos para actualizar los datos en el registro en línea y estos corresponden a los datos observados. Página 7 de 14

9 La siguiente tabla resume los valores esperados, valores obtenidos y cálculo de error relativo y absoluto. Tablaa 5: Resumen resultados calibración automática. Calibración Automática Hora Inicio Hora Término SO2 (H) 9:48:00 9:51:59 Tiempo apertura válvula [seg] Escala Lectura esperada [ppm/seg] Lectura equipo [ppm/seg] lectura DAS [ppm/seg] Evaluación del error [± 5%] *) [± 5ppm] **) , ,53-0,16 CV1 CV2 CV3 NOX (L) (Z) 9:48:00 9:51:59 CO (L) (Z) 9:48:00 9:51:59 NOX (H) (Z) 9:48:00 9:51:59 CO (H) (Z) 9:48:00 9:51:59 O2 (H) (Z) 9:48:00 9:51:59 CO2 (H) (Z) 9:48:00 9:51:59 NOX (L) 9:52:00 9:55:59 CO (L) 9:52:00 9:55:59 NOX (H) 9:56:00 9:59:59 CO (H) 9:56:00 9:59: ,5-1,5-5,00-1, ,00 0, ,4-1,4-0,47-1, ,00 0, , , ,4 26,5 26,5-3,00-0, ,4 27,3 27,3-0,33-0, ,2 256,9 256,,9-0,43-1, ,4 719,3 719,,3-0,01-0,10 CV4 O2 (H) 10:00:00 10:03: ,2 18,1 18,11-12,40 CO2 (H) 10:00:00 10:03: ,1 21,1 21,11 15,00 SO2 (H) (Z) 10:00:00 10:03: ,00 0,00 Z (Zero) corresponde al rango cero; L (Low) corresponde al rango bajo; H (High) corresponde al rango alto. Página 8 de 14

10 Una vez concluida la calibración automática, se procedió a realizar la calibración trimestral, correspondiente a un Ensayo de Linealidad, con el que se determina la desviación de la lectura de los analizadores y se corrobora que estos no presenten anormalidades frente a tres niveles de span. Para la realización de este ensayo, el tiempo de apertura de cada válvula fue configurado en 300 segundos (5 minutos), con el fin de demostrar la efectividad de esta configuración. Finalmente no se presentaron problemas en el tiempo de inyección de cada gas. Los gases patrones utilizados corresponden a los señalados en la tabla 3 del punto 4 de este informe. Se utilizaron para el nivel alto de NO, CO, O 2 y CO 2, los mismos gases de la calibración automática; y gases de diferente concentración para los rangos bajo y medio, con el fin de dar cumplimiento a las instrucciones del protocolo de validación CEMS, que indica en el punto 6.1.2: Para este ensayo, se considerará como concentración de nivel bajo aquella comprendida entre 20 a 30% del valor de Span, concentración de nivel medio entre 50 a 60% del valor de Span y concentración de nivel alto entre 80 a 100% del valor de Span De acuerdo a lo señalado en el Protocolo de validación, los gases con las concentraciones indicadas: utilizados cumplen Tabla 6: Resumen resultados calibración automática. Gas NO X (L) NO X (M) NO X (H) CO (L) CO (M) CO (H) Span Concentración requerida Concentración utilizada 300 ppm ppm 75,5 ppm 300 ppm ppm 166 ppm 300 ppm ppm 258,2 ppm 800 ppm ppm 200 ppm 800 ppm ppm 446 ppm 800 ppm ppm 719,4 ppm Estado O 2 (L) 25% O 2 (M) 25% O 2 (H) 25% CO 2 (L) 20% CO 2 (M) 20% CO 2 (H) 20% 5-7,5% 6,04% 12,5-15% 14,10% 20-25% 21,20% 4-6% 5,10% 10-12% 11,21% 16-20% 18,10% Página 9 de 14

11 La siguiente tabla resume los valores esperados, valores obtenidos y cálculo de error relativo y absoluto. CALIBRACIÓN TRIMESTRAL (LINEALIDAD) CORRIDA 1 Hora Inicio Tabla 7: Resumen resultados calibración trimestral Corrida 1. Hora Término Tiempo apertura válvula [seg] Escala Concentración Cilindro Lectura equipo NOX (L) 10:09:00 10:13: : ,5 75,5 73,9 73,9-2,12% -1,60 CO (L) 10:09:00 10:13: : ,8 205,8 2,90% 5,80 NOX (H) 10:19:00 10:23: : , ,7 258,7-4,38% -11,30 CO (H) 10:19:00 10:23: : , ,9 720,9 0,13% 0,90 O2 (L) 10:29:00 10:33: : ,04 6,1 CO2 (L) 10:29:00 10:33: : ,1 5,1 5,1 lectura DAS 6,1 1,00% 5,1 0,00% O2 (H) 10:39:00 10:43: : ,2 21,2 21,1 21,1-0,47% CO2 (H) 10:39:00 10:43: : ,1 18,1 18,1 18,1 0,00% Evaluación del error [± 5%] *) [± 5ppm] **) Tabla 8: Resumen resultados calibración trimestral Corrida 2. CALIBRACIÓN TRIMESTRAL (LINEALIDAD) Hora Inicio Hora Término Tiempo apertura válvula [seg] Escala Concentración Cilindro Lectura equipo lectura DAS Evaluación del error [± 5%] *) [± 5ppm] **) CORRIDA 2 NOX (L) 10:48:00 10:52: : ,5 75, ,31% -2,50 CO (L) 10:48:00 10:52: : ,00% 6,00 NOX (H) 10:58:00 11:02: : , ,9 260,9-3,52% -9,10 CO (H) 10:58:00 11:02: : , ,4 720,4 0,06% 0,40 O2 (H) 11:08:00 11:12: : ,04 6,2 6,2 2,67% CO2 (H) 11:08:00 11:12: : ,1 5,1 5,2 5,2 1,96% O2 (H) 11:18:00 11:22: : ,2 21,2 21,1 21,1-0,47% CO2 (H) 11:18:00 11:22: : ,1 18,1 18,1 18,1 0,00% Página 10 de 14

12 Tabla 9: Resumen resultados calibración trimestral Corrida 3. CALIBRACIÓN TRIMESTRAL (LINEALIDAD) Hora Inicio Hora Término Tiempo apertura válvula [seg] Escala Concentración Cilindro Lectura equipo lectura DAS Evaluación del error [± 5%] *) [± 5ppm] **) CORRIDA 3 NOX (L) 11:25:00 11:29: : ,5 75,5 73,1 73,1-3,18% -2,40 CO (L) 11:25:00 11:29: : ,2 206,2 3,10% 6,20 NOX (H) 11:35:00 11:39: : , ,9 261,9-3,14% -8,10 CO (H) 11:35:00 11:39: : , ,4 722,4 0,33% 2,40 O2 (L) 11:45:00 11:49: : ,04 6,1 6,1 1,00% CO2 (L) 11:45:00 11:49: : ,1 5,1 5,1 5,1 0,00% O2 (H) 11:55:00 11:59: : ,2 21,2 21,3 21,3 0,47% CO2 (H) 11:55:00 11:59: : ,1 18, ,55% Página 11 de 14

13 VI. CONCLUSIÓN De a la información recopilada en terreno y las observaciones realizadas, se determina que la caseta donde se encuentran los analizadores, cumple con los requisitos indicados en el protocolo de validación CEMS, la infraestructura al interior permite un correcto desempeño de los analizadores y trabajo en la estación de almacenamiento de datos. Los cilindros se encuentran debidamente dispuestos y enganchados al muro de manera lógica y en el orden en que son utilizados para las calibraciones, lo que agiliza el remplazo o visualización del certificado. Los gases patrones utilizados cumplen con el requerimiento de presión mínima indicada en los certificados y se encuentran vigentes. La calibración automáticaa se realiza de la manera en que señala en el procedimiento y cumple con el estándar indicado en el protocolo de validación y sus respectivos anexos. Cumpliendo en cada parámetro, en los niveles alto y bajo, con error inferior al ± 5%. La calibración trimestral se realizó de la misma manera acorde a la reglamentación, utilizando gases patrones con concentraciones dentro de los rangos indicados en el protocolo de validación CEMS. Página 12 de 14

14 La información obtenida los días lunes 23 y martes 24 de mayo se resumen en las siguientes tablas. Tabla 10: Criterios Normativos. N 1 Criterios Equipamiento de Medición de gases 2 Patrones utilizados 3 Patrones utilizados 4 Acceso a estación 5 6 Control de temperatura Control de Presurización Subcriterios Equipos deben cumplir con el método de referencia. Los gases patrones para la calibración de los equipos, deben ser protocolo EPA. Los gases patrones para la calibración, deben estar vigentes La estación debe estar en un lugar de fácil acceso La estación debe contar con un sistema de control de su temperatura, para asegurar el correcto funcionamiento de los equipos. La estación debe contar con presión positiva Método CH-6C Normativa Protocolo de validación de CEMS Protocolo de validación de CEMS Protocolo de validación de CEMS Protocolo de validación de CEMS Comentarios del evaluador (n) Protocolo de validación de CEMS No (*) (*) La estación, tiene presurización por efecto del aire acondicionado, pero esta no es medida y/o registrada. Página 13 de 14

15 N Criterios Subcriterios Tablaa 11: Comentarios a juicio de SGS Chile Ltda.. Comentario Comentarios del evaluador 1 Fecha y Hora Fecha y hora del DAS y equipos de monitoreo. Si bien, el horario del DAS esta en sincronía con el PLC, este no se condice con el horario de los analizadores de gases. Por otro lado, se está utilizando la configuración horaria GTM-03 siendo que la hora oficial al momento de la auditoria es de GTM-04 No cumple. 2 Tiempo de exposición a los gases Tiempo de estabilización durante la calibración manual. Se ha definido en el procedimiento de calibración, un tiempo de permanencia del gas de 240s (segundos). Se sugiere además de respetar este tiempo de estabilización, verificar en los analizadores, parámetros como STABILITY como indicador del momento de aceptar el valor de calibración. (*) (*) Sección 7, manual del fabricante. Página 14 de 14